Caracterización de las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán y su impacto

Caracterización de las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán y su impacto.

Marvin Alfonso Romero Santizo

Valladolid, España, junio de 2013.

ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR

TÍTULO DEL PROYECTO FINAL Caracterización de las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán y su impacto.

Tesis para optar al título propio de: Experto Universitario en Gestión Integral del Agua

En el grado académico de: Master en Ciencias

Presentado por: Marvin Alfonso Romero Santizo

Director: Ann Rodríguez

VALLADOLID, ESPAÑA 10 DE JUNIO DE 2013

DEDICATORIA: A mis hijos, Marvin Alfonso y Javier Antonio, herederos y guardianes del lago más bello del mundo. A los niños y jóvenes sololatecos, para que valoren sus recursos naturales, y para que luchen y se esfuercen por proteger y conservar el lago de Atitlán, patrimonio natural de la humanidad. Al lago de Atitlán, lago de ensueño, tesoro natural de Guatemala y maravilla del mundo. A mi tierra Sololá, por su inigualable belleza y por el amor que le tengo. A mi patria Guatemala, cara Parens, dulcis Guatimala, Salue delicium vitae, fons, et origo meae.

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AGRADECIMIENTOS: A Dios, por haberme dado la vida, la salud y la inteligencia para culminar con éxito esta empresa. A mi familia, por su amor, motivación y apoyo. A todos los reconocidos expertos que desinteresada y voluntariamente contribuyeron con su trabajo, conocimiento y experiencia al desarrollo de esta importante investigación. Al laboratorio de Suelo y Agua de la Facultad de Agronomía de la Universidad de San Carlos de Guatemala, por su desinteresado e importante apoyo.

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COMPROMISO DE AUTOR

Yo, Marvin Alfonso Romero Santizo con célula de identidad G-7 30,447 y alumno del programa académico Experto Universitario en Gestión Integral del Agua, declaro que:

El contenido del presente documento es un reflejo de mi trabajo personal y manifiesto que ante cualquier notificación de plagio, copia o falta a la fuente original, soy responsable directo legal, económico y administrativo sin afectar al Director del trabajo, a la Universidad y a cuantas instituciones hayan colaborado en dicho trabajo, asumiendo las consecuencias derivadas de tales prácticas.

Firma: ___________________________

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RESUMEN El lago de Atitlán es el lago más importante de Guatemala, desde el punto de vista hidrológico, económico y social, es clave para la seguridad hídrica nacional, y es el motor del desarrollo de la población que vive en su cuenca, en su mayoría gente pobre y extremadamente pobre. A pesar de la importancia estratégica que tiene para el país, es un lago descuidado y amenazado por la permanente contaminación y la destrucción de su cuenca; adquiriendo las aguas residuales, en esa coyuntura ambiental, una enorme relevancia debido a las altas cargas contaminantes que vierten a sus aguas. En esta investigación, esa problemática específica que afecta al lago de Atitlán, se estudió bajo el siguiente objetivo general: Caracterizar las aguas residuales que se producen dentro de la cuenca del lago de Atitlán según su tipo e identificar su impacto; empleándose los enfoques teóricos: ingeniería de aguas residuales, calidad del agua, gestión integrada del agua y cuencas hidrográficas, y limnología tropical. La metodología empleada se basó en: recorridos por la cuenca; toma de muestras y análisis de laboratorio; entrevistas a grupos de interés; estadística descriptiva; análisis de lagos cálidos tropicales, y econometría. El estudio determinó que en la cuenca del lago de Atitlán se producen 7.75 millones de m3/año de aguas residuales, y que se vierten directamente al lago 1.37 millones de m 3/año de aguas residuales domésticas y 18,562.50 m3/año de aguas mieles; provocando un serio problema de salud pública para los usuarios del lago y un serio problema ambiental para el lago que se traduce en la reducción del 14.72% de la probabilidad oligotrófica y en el incremento del 17.96% en la probabilidad mesotrófica. La contaminación del lago, entre los años 2009 al 2012, equivale a Q272.22 millones de pérdida de bienestar de la población que vive en la cuenca.

Palabras clave: Lago de Atitlán, aguas residuales, impacto, contaminación, estado trófico.

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ÍNDICE

RESUMEN……………………………………………………………........ ÍNDICE……………………………………………………………………... ÍNDICE DE TABLAS, FIGURAS Y ANEXOS…………………………. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………..

iv v viii x

MARCO TÉORICO..........................................................................................

1

CAPÍTULO 1: SANEAMIENTO AMBIENTAL………………………………….. 1.1 Concepto e importancia

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CAPÍTULO 2: AGUAS RESIDUALES 2.1 Generalidades……………………………………………………………... 2.2 Tipos y características……………………………………………………. 2.3 Impactos de las aguas residuales……………………………………….. 2.3.1 Eutroficación……………………………………………………………….. 2.4 Tratamiento de aguas residuales………………………………………...

4 4 4 11 12 14

CAPÍTULO 3: EL LAGO DE ATITLÁN…………………………………………..

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MARCO EMPÍRICO………………………………………………………………..

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CAPÍTULO 4: DISEÑO METODOLÓGICO…………………………………….. 4.1 Recorridos por la cuenca…………………………………………………. 4.1.1 Comunidades y tiempo de trabajo………………………………………. 4.1.2 Permisos………………………………………………………………….... 4.1.3 Personal de acompañamiento…………………………………………… 4.1.4 Aspectos evaluados en los recorridos………………………………….. 4.1.5 Procesamiento de datos y generación de resultados…………………. 4.1.6 Reunión de trabajo con comunitarios…………………………………… 4.1.7 Reunión de trabajo con expertos………………………………………... 4.2 Muestreo y caracterización de aguas residuales……………………… 4.2.1 Objetivos del muestreo…………………………………………………… 4.2.2 Puntos de muestreo………………………………………………………. 4.2.3 Horario de muestreo………………………………………………………. 4.2.4 Tipo de muestra y tamaño de muestra…………………………………. 4.2.5 Toma de muestras y manejo de muestras……………………………... 4.2.6 Análisis de laboratorio……………………………………………………..

22 24 24 25 26 27 27 28 28 29 29 29 30 30 31 32 v

4.2.7 4.2.8 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.3.7 4.3.8 4.3.9 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.5

Variables medidas………………………………………………………… Análisis estadístico………………………………………………………... Impacto de las señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán… Marco de muestreo……………………………………………………….. Muestreo simple aleatorio………………………………………………... Tamaño de la muestra……………………………………………………. Distribución aleatoria de la muestra…………………………………….. Entrevistadores……………………………………………………………. Tipo de entrevista…………………………………………………………. Entrevista (levantado de información)………………………………….. Variables medidas………………………………………………………… Análisis estadístico……………………………………………………….. Metodología limnológica tropical………………………………………… Aporte de fosfatos al lago de Atitlán…………………………………….. Proyección de los aportes de fosfatos al lago de Atitlán……………… Software LACAT-AT………………………………………………………. Actualización del Valor Económico Total del lago de Atitlán…………. Hipótesis de trabajo………………………………………………………..

32 33 34 34 34 34 35 36 36 37 37 38 38 39 40 41 42 42

CAPÍTULO 5: RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………….. 5.1 Producción de aguas residuales………………………………………… 5.1.1 Caracterización de las aguas residuales de la cuenca del lago de Atitlán según su tipo………………………………………………………. 5.2 Aguas residuales que ingresan directamente al lago de Atitlán…….. 5.2.1 Aguas residuales domésticas……………………………………………. 5.2.2 Contaminación del lago de Atitlán por aguas residuales domésticas.. 5.2.3 Aguas mieles (Aguas residuales agroindustriales)……………………. 5.2.4 Aguas residuales producto del lavado de ropa en las aguas del lago. 5.2.5 Enfermedades en señoras que lavan en el lago………………………. 5.2.6 Algas en las zonas de lavado de ropa………………………………….. 5.3 Impacto de las aguas residuales en el estado trófico del lago de Atitlán……………………………………………………………………….. 5.3.1 Carga contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago de Atitlán……………………………………………………………………….. 5.3.2 Impacto económico de la contaminación del lago de Atitlán sobre el bienestar de la población de la cuenca…………………………………. 5.4 Propuestas tecnológicas para el tratamiento de las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán…………………………………. 5.4.1 Aguas residuales domésticas……………………………………………. 5.4.2 Aguas mieles (Aguas residuales agroindustriales)…………………….

43 43 47 50 50 51 61 66 70 71 72 77 78 80 80 85

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CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES GENERALES………………………………..

89

CAPÍTULO 7: RECOMENDACIONES…………………………………………...

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BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................

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GLOSARIO………………………………………………………………………….

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ANEXOS..........................................................................................................

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ÍNDICE DE TABLAS, FIGURAS Y ANEXOS

Tabla 1. Número de comunidades visitadas por municipio de la cuenca……... 2. Población de la cuenca del lago de Atitlán con infraestructura sanitaria básica……………………………………………………………. 3. Volúmenes de aguas residuales generados en la cuenca del lago de Atitlán……………………………………………………………………….. 4. Caracterización media de las aguas residuales domésticas generadas en la cuenca del lago de Atitlán……………………………. 5. Caracterización media de las aguas mieles generadas en la cuenca del lago de Atitlán…………………………………………………………. 6. Municipios que descargan sus aguas residuales domésticas directamente al lago………………………………………………………. 7. Características de las aguas residuales que se descargan a los lagos o reservorios………………………………………………………... 8. Carga contaminante de fosfatos (PO4-3) en las aguas residuales domésticas descargadas directamente al lago de Atitlán…………….. 9. Carga contaminante de DBO5 en las aguas residuales domésticas descargadas directamente al lago de Atitlán…………………………... 10. Carga contaminante de DQO en las aguas residuales domésticas descargadas directamente al lago de Atitlán…………………………... 11. Total de personas que consumen agua del lago de Atitlán………….. 12. Contaminación microbiológica encontrada frente a los principales centros poblados asentados a orillas del lago de Atitlán……………... 13. Carga contaminante de las aguas mieles que se descargan directamente al lago de Atitlán…………………………………………... 14. Aportes de fosfatos por fuente al lago de Atitlán y sus proyecciones. 15. Estado trófico actual del lago de Atitlán y su evolución futura……….. 16. Actualización del Valor Económico Total del lago de Atitlán………….

Figura 1. Mapa de cuenca hidrográficas de la República de Guatemala……… 2. Mapa cuenca hidrográfica del lago de Atitlán, Sololá, Guatemala…... 3. Comparación entre la carga orgánica de las aguas residuales domésticas y aguas mieles de la cuenca del lago de Atitlán………… 4. Evolución del estado trófico del lago de Atitlán en los próximos 50 años………………………………………………………………………....

25 44 46 48 49 51 52 53 55 56 57 61 64 73 74 79

21 22 50 76

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Anexo 1. Resultados de laboratorio por municipio, caracterización de aguas residuales domésticas de la cuenca del lago de Atitlán………………. 2. Resultados de laboratorio por beneficio de café, caracterización de agua mieles derivadas del beneficio del café en la cuenca del lago de Atitlán…………………………………………………………………… 3. Resultados de la entrevista realizada a las señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán…………………………………………………. 4. Fotografías del lago de Atitlán……………………………………………

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INTRODUCCIÓN Guatemala es un país altamente dependiente de su base de recursos naturales para poder alcanzar el desarrollo económico, ya que ésta provee bienes y servicios que generan grandes beneficios y que garantizan el bienestar y la calidad de vida de la población. Más que de cualquier otro recurso natural, el crecimiento económico y el desarrollo social de Guatemala, está fuertemente supeditada a la disponibilidad de recursos hídricos, tanto en calidad como en cantidad. El lago de Atitlán, con los 24.4 Km3 de agua que almacena, no sólo es el lago más grande de Guatemala en volumen, y el segundo lago más voluminoso de Mesoamérica, sino además por su relativa buena calidad de agua, se ha convertido actualmente en recurso preciado y codiciado, estratégico y fundamental para garantizar la seguridad hídrica nacional y por ende el desarrollo económico y social del país. Sin embargo, su importancia no radica únicamente en la cantidad de agua que almacena, el Lago de Atitlán, es un ícono nacional, su impresionante belleza, que lo identifica como uno de los lagos más bellos del mundo, lo ha convertido en un destino turístico de enorme importancia económica, que genera al año varios cientos de millones de dólares en concepto de ingresos para la nación. Además, es un lago único en el mundo, las particulares características físicas, químicas y biológicas de sus aguas, su ubicación geográfica, geología, clima, cuenca, sistema hidrológico e hidrogeológico, lo convierten en una maravilla natural del mundo.

La alta densidad de población en su cuenca, la alta tasa de crecimiento poblacional, la creciente demanda de agua para consumo humano y para irrigación, las permanentes descargas de aguas residuales crudas, la generación y mal manejo de los desechos sólidos, la constante deforestación y las altas tasas de erosión, el desorden territorial, el dragado de ríos, la demanda de alimento (agricultura y pesca) y la necesidad de la población de generar ingresos, están x

ejerciendo sobre los recursos hídricos del lago y su cuenca una fuerte presión; situación agravada por el cambio climático producto del calentamiento global y por la falta de conciencia y educación ambiental en los habitantes de la zona, así como por el marcado desinterés de las instituciones, que trabajan en la cuenca, por planificar y ordenar los usos de los recursos y garantizar la protección del lago y su cuenca, propiciando la anarquía, los usos inapropiados del lago y los recursos de su cuenca y su inevitable degradación.

Las aguas residuales que se producen en la cuenca y especialmente aquellas que se vierten directamente sobre las aguas del lago, son motivo de preocupación debido al impacto de contaminación y degradación que tienen sobre el cuerpo de agua, sobre la salud de los ecosistemas lacustres y sobre la salud de las personas. Con la finalidad de entender la problemática generada por las aguas residuales en el lago de Atitlán y su cuenca, así como de determinar los efectos que éstas tienen sobre el lago y su ecología, y sobre la salud de las personas, a más de generar información técnica y científica de alta calidad y confiabilidad, que permita desarrollar e implementar políticas, estrategias, proyectos y acciones para atender de manera pronta, oportuna e idónea las dificultades causadas por los vertidos de aguas residuales, en procura de la protección y conservación de este importante recursos natural, el presente estudio se fundamentó en la consecución de los siguientes objetivos.

Objetivo General: Caracterizar las aguas residuales que se producen dentro de la cuenca del lago de Atitlán según su tipo e identificar su impacto.

Objetivos Específicos: 

Clasificar las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán según su tipo.



Determinar los volúmenes de producción de aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán. xi



Caracterizar las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán.



Determinar la carga contaminante de las aguas residuales sobre el lago de Atitlán.



Determinar el impacto de las aguas residuales sobre la salud de las personas.



Determinar la importancia de las aguas residuales en el cambio del estado trófico del lago de Atitlán.



Proponer alternativas tecnológicas de tratamiento de aguas residuales de acuerdo a la realidad social y económica de la población de la cuenca.

Los objetivos propuestos en el estudio, no sólo permitieron estudiar la problemática asociada a las aguas residuales, dentro de la cuenca del lago de Atitlán, de manera integral para así determinar la magnitud e importancia de los impactos generados por las mismas, sino además permitieron, recomendar acciones y proponer soluciones ajustadas a la realidad social, cultural y económica del área, con el fin de alcanzar la máxima protección del cuerpo de agua y el máximo bienestar de la población usuaria.

El estudio contempla siete capítulos, los que siguen un orden lógico de desarrollo, los Capítulos 1, 2 y 3, integran el Marco Teórico de la investigación, y en ellos se presentan las generalidades y los fundamentos teóricos del tema de las aguas residuales que sustentan el presente estudio, denota la importancia, tipos y características, conceptos y definiciones básicas, impactos y tratamiento de las aguas residuales, además presenta de forma precisa las características particulares del lago de Atitlán y los lagos tropicales.

El Capítulo 4, que constituye el Marco Metodológico, presenta la metodología implementada para conseguir los objetivos planteados en la investigación, misma que se dividió en cinco fases importantes: recorridos por la cuenca, muestreo y caracterización de aguas residuales, impacto de las señoras que lavan en el lago de Atitlán, metodología limnológica e hipótesis de trabajo.

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El Capítulo 5, hace una exposición clara de los resultados obtenidos en el estudio y presenta además una discusión amplia y bien fundamentada de los mismos, la cual se divide en cuatro partes importantes: producción de aguas residuales, aguas residuales que ingresan directamente al lago de Atitlán, impacto de las aguas residuales en el estado trófico del lago de Atitlán, y, propuestas tecnológicas para el tratamiento de las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán.

Los Capítulos 6 y 7, presentan, el primero, las conclusiones que dan respuesta a los objetivos planteados en el estudio, generadas bajo las condiciones en las que se desarrolló la investigación, así como algunas otras conclusiones derivadas de los resultados obtenidos y que complementan las mismas con información relevante.

El

segundo,

la

recomendaciones

orientadas

a

solucionar

la

problemática de las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán, así como las orientadas a promover la protección y conservación del lago de Atitlán, y, una mejora significativa del bienestar y la calidad de vida de la población de la cuenca hidrográfica.

En términos generales, el estudio determinó, que en la cuenca del lago de Atitlán se produce un total de 7.75 millones de m3/año de aguas residuales, y que de éstas se vierten directamente al lago 1.37 millones de m 3/año de aguas residuales domésticas y 0.019 millones de m3/año de aguas mieles. Mismas, que representan un serio problema de salud pública para los usuarios del lago y un serio problema ambiental que causa que la probabilidad oligotrófica del lago se reduzca en 14.72% y que la probabilidad mesotrófica se incremente en 17.96%. Además, el estudio permitió estimar que debido a la contaminación que sufre el lago, de los años 2009 al 2012, la población que vive en la cuenca ha perdido en bienestar un equivalente a Q272.22 millones.

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MARCO TEÓRICO

1

CAPÍTULO 1: SANEAMIENTO AMBIENTAL 1.1 Concepto e importancia El saneamiento ambiental consiste en el mantenimiento de los elementos del medio ambiente, tanto naturales como aportados por el hombre, en condiciones aptas para el desarrollo del ser humano tanto en lo individual como en lo colectivo (Romero, 2008); La Organización Mundial de la Salud (2008), indica que el saneamiento ambiental es la rama de la sanidad destinada a controlar, reducir o eliminar los riesgos presentes en el ambiente natural, causados por la contaminación, la acción humana y la vida en común, para crear y promover en él condiciones ambientales óptimas para garantizar la salud de la comunidad, con el fin de lograr una mejor calidad de vida y elevar el nivel de desarrollo de la misma.

El saneamiento más que un concepto es un proceso en el cual la gente demanda, construye y mantiene un ambiente higiénico y sano para ellos mismos al crear barreras que previenen la transmisión de enfermedades (UNICEF, 1998).

Campos (2000), indica que el saneamiento ambiental es un conjunto de acciones técnicas, disposiciones legales y medidas estratégicas planificadas, tendientes a la prevención y mejoramiento de la calidad del medio ambiente humano; y su objetivo principal es la reducción de la contaminación general en el agua, suelo y aire.

La importancia del saneamiento ambiental, radica, en el planteamiento y ejecución de estrategias y acciones, basadas en el uso racional de los recursos, que minimicen al máximo los efectos negativos sobre el medio ambiente, en aras garantizar la salud del ser humano (UNICEF, 1998; Campos, 2000).

1.2 Saneamiento ambiental, salud y desarrollo La Comisión Económica para América Latina y el Caribe ─ CEPAL ─ (1999), señala que la salud y el desarrollo tienen una relación fuerte y directa; tanto el 2

desarrollo insuficiente que conduce a la pobreza como el desarrollo inadecuado que redunda en el consumo excesivo, que combinados con el crecimiento de la población, pueden ocasionar graves problemas de salud relacionados con el ambiente en los países desarrollados, pero principalmente en los países en vías de desarrollo. La salud de una comunidad está estrecha y directamente relacionada con factores que condicionan la relación entre salud, enfermedad y la necesidad básica humana de un ambiente seguro que provea condicionantes idóneas de sanidad, que se expresen en agua potable, alimento, vivienda y mecanismos adecuados para el manejo y tratamiento de desechos sólidos y líquidos.

El saneamiento ambiental es entonces necesario no sólo para prevenir enfermedades y promover la salud, sino también para sentar las bases del desarrollo sustentable (UNICEF, 1998). De manera similar, Campos (2000), señala que el saneamiento ambiental es una herramienta que se utiliza hoy en día de manera obligatoria, para mejorar nuestra calidad de vida, con el fin de lograr un desarrollo sostenible; además agrega, que esa mejoría en la calidad de vida, se debe fundamentar en cuatro lineamientos esenciales: uso racional, protección, preservación y restauración de los sistemas naturales.

Es indubitable que existe una estrecha relación directamente proporcional entre el saneamiento ambiental, la salud y calidad de vida del ser humano y el desarrollo tanto económico como social; el saneamiento ambiental no sólo permite crear condiciones idóneas en el ambiente para el desarrollo, sino que además permite mitigar de manera eficiente y efectiva los impactos negativos que ese mismo desarrollo genera sobre el ambiente. Prevenir, manejar y tratar los desechos, el usar racionalmente los recursos naturales, preservar y conservar los ecosistemas naturales y restaurar aquellos que han sido alterados y degradados, son maneras de fomentar y alcanzar el desarrollo sostenible (Romero, 2008).

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CAPÍTULO 2: AGUAS RESIDUALES 2.1 Generalidades Ramalho (1996), es enfático en indicar que es muy importante conocer y entender muy claramente el concepto de qué son las aguas residuales y que significa su tratamiento, ello supone entonces conocer sus características físicas, químicas y biológicas, su significado y los efectos principales de éstas sobre la fuente receptora.

Las aguas residuales desde el punto de vista técnico se definen de manera sencilla, como las aguas que después de su uso contienen impurezas y contaminantes en las formas de sólidos, líquidos y gases, y sus combinaciones, en concentraciones tales que su disposición es dañina para el ambiente. Estas aguas generalmente se descargan a un receptor como un cuerpo de agua o la tierra; siendo los cuerpos de agua como arroyos, canales, ríos, lagunas, lagos, estuarios y mares los receptores más comunes. La disposición final de las aguas residuales, con toda certeza, siempre contaminará los cuerpos de agua (superficial y subterránea), debido a que las aguas residuales dispuestas en la tierra terminan alcanzando las aguas subterráneas consecuencia de la percolación y la infiltración (Karia y Christian, 2006).

2.2 Tipos y características De manera general las aguas residuales se clasifican en dos tipos básicos, las aguas residuales domésticas y las aguas residuales industriales, y su clasificación obedece a la fuente de generación; en ese sentido tenemos que las aguas residuales domésticas, a las que también se les llama aguas residuales municipales o simplemente drenajes, son aquellas aguas provenientes de las viviendas, residencias, edificios comerciales e institucionales y que generalmente contienen sólidos orgánicos e inorgánicos y microorganismos, principalmente bacterias. Mientras, que las aguas residuales industriales son las aguas provenientes de las descargas de industrias de manufactura (Romero, 2004); 4

estas aguas residuales varían en calidad y cantidad de industria a industria y de proceso a proceso para la misma industria. En general, la mayoría de industrias de manufactura generan grandes volúmenes de aguas residuales con una alta concentración de contaminantes (Karia y Christian, 2006).

Las aguas residuales domésticas, según lo indica Davis (2010), pueden subdividirse en dos grandes grupos, las aguas negras y las aguas grises; siendo las aguas negras, aquellas aguas residuales que provienen de inodoros y mingitorios, es decir aquellas aguas que transportan heces fecales y orina y que son ricas en sólidos suspendidos, nitrógeno, fósforo y coliformes fecales; y las aguas grises, aquellas aguas residuales provenientes de duchas, tinas, lavamanos, lavaderos y lavadoras, que contienen importantes aporte de DBO, sólidos suspendidos, fósforo, grasas y coliformes fecales; son aguas residuales domésticas sin excrementos y orina.

Las características de las aguas residuales están dadas por los contaminantes contenidos en ellas y por su respectiva concentración, los contaminantes en las aguas residuales son normalmente una mezcla compleja de compuestos orgánicos e inorgánicos, que por lo general no hacen práctico ni posible obtener un análisis completo de la mayoría de aguas residuales (Ramalho, 1996).

Metcalf y Eddy (2003), indican que la caracterización de las aguas residuales es un proceso fundamental, necesario e ineludible para identificar de manera confiable el grado y tipo de contaminación de un agua residual, para así determinar su impacto sobre el medio ambiente y para evaluar las diferentes alternativas de tratamiento en vistas de cumplir con la legislación y regulaciones vigentes.

Tanto para Davis (2010) como para Metcalf y Eddy (2003); los principales parámetros que hay que tomar en cuenta a la hora de realizar una caracterización de aguas residuales, ya sean domésticas o industriales son los siguientes: 5

Parámetros físicos: a. Sólidos totales: Los sólidos totales engloban la materia coloidal, la materia disuelta, la materia sedimentable y la materia en suspensión. Entre sus principales efectos están, proporcionar un aspecto desagradable al agua, contribuir a la contaminación orgánica e inorgánica, provocar el depósito de fangos y condiciones anaeróbicas en el medio. Generalmente se subdividen en sólidos filtrables y sólidos sedimentables, aunque también pueden presentarse otras subdivisiones como sólidos volátiles y sólidos fijos.

b. Turbidez: mide el grado de dispersión de la luz debido a las impurezas insolubles presentes en el agua como materia en suspensión y materia coloidal; sus principales efectos son proporcionar un aspecto desagradable al agua, contribuir a la contaminación orgánica e inorgánica, favorecer la formación de depósitos e incrustaciones, provocando la obstrucción de conducciones, bombas, etc.

c. Color: naturalmente el agua a menudo se encuentra coloreada debido

al

contacto con materiales orgánicos como hojas, hierbas, maderas; al contacto con materiales inorgánicos como óxidos o por el vertido de aguas residuales industriales (beneficiados de café y caña de azúcar, procesamiento de alimentos, procesamiento de pieles y cueros, procesamiento de textiles, etc.). Sus principales efecto son dar un aspecto desagradable al agua e impedir la utilización del agua en ciertos procesos de producción o actividades domésticas.

d. Sabor y olor: generalmente los olores y sabores del agua están asociados a las presencia de sustancias orgánicas e inorgánicas, las primeras suelen dar sabor y olor al agua, y las segundas suelen dar sólo sabor al agua; a menudo los olores en el agua se deben a gases liberados durante el proceso de descomposición de la materia orgánica y a la presencia de compuestos olorosos por si mismos o con tendencia a producir olores. Entre sus principales 6

efectos están no poder usar el agua para usos de boca o para la industria alimentaria, a altas concentraciones pueden afectar el apetito, las vías respiratorias, causar nauseas y vómitos, reducir la calidad de vida y el bienestar social y afectar las relaciones sociales y de inversión de capital.

e. Temperatura: su importancia radica en que influye directamente sobre la solubilidad de las sustancias en el agua, afecta un gran número de reacciones que se producen en el agua y regula la actividad biológica. Su efecto más notado se asocia al crecimiento de algas y bacterias. La temperatura de las aguas residuales suele ser siempre mayor a la de las aguas de suministro debido principalmente al uso de agua caliente en los hogares y a los distintos usos industriales.

Parámetros Químicos: a. Sólidos disueltos: son la materia sólida que permanece en el agua después que se ha eliminado los sólidos en suspensión. Su origen está en la propiedad que tiene el agua de disolver sólidos, líquidos y gases. Entre los principales efectos están el producir olor, sabor y color desagradables, ser fuentes de contaminación. Generalmente éstos se dividen en inorgánicos, constituidos por minerales, metales y gases; y en orgánicos, constituidos por vegetación, productos químicos orgánicos y gases orgánicos.

b. pH: es un parámetro que mide la alcalinidad o la acidez de las aguas, el pH es realmente una medida de la cantidad de iones libres de hidrógeno e hidroxilo presentes en el agua, aguas que tienen más iones libres de hidrógeno son ácidas, y aguas que tienen más iones libres de hidroxilo son básicas; el pH es un importante indicador de cambios químicos en el agua. Sus efectos principales son tener gran influencia sobre los fenómenos de corrosión, determinar la solubilidad y la disponibilidad biológica de constituyentes químicos como nutrientes (fósforo nitrógeno y carbono) y metales pesados

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(plomo, cobre, cadmio, etc.). La depuración biológica de las aguas es factible en valores de pH comprendido entre los 6.5 y 8.5.

c. Alcalinidad: es una medida de la capacidad del agua para neutralizar los ácidos; se debe fundamentalmente a la presencia de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio, sodio, potasio y amonio. Sus principales efectos son determinar el carácter corrosivo e incrustante del agua, dar sabor amargo a las aguas, y obstruir tuberías y accesorios.

d. Dureza: la dureza representa la concentración de cationes metálicos multivalentes en solución; mismos que en condiciones de saturación reaccionan con los aniones para formar un sólido que posteriormente se precipita. Existen dos tipos de dureza, la carbonatada y la no carbonatada, y su nombre depende del anión con el cual reaccionan. Los cationes multivalentes más comunes en el agua son: calcio, magnesio, hierro, manganeso, estroncio, aluminio. Entre sus efectos más notorios están, obstruir tuberías y accesorios, reaccionar con jabones y detergentes aumentando su requerimiento, restringir el uso del agua para fines potables o industriales.

e. Metales pesados: son generalmente adicionados al agua residual en el curso de ciertas actividades comerciales e industriales. Debido a su toxicidad, su presencia en pequeñas cantidades interferiría con gran cantidad de usos del agua, debiendo ser removidos si se pretende usar nuevamente el agua residual. Los metales pesados se concentran en la cadena alimenticia y se biomagnifican al pasar de un nivel trófico a otro. Sus efectos más importantes son toxicidad, inhibición al tratamiento biológico de las aguas residuales, problemas con la disposición de lodos en la agricultura y contaminación del agua subterránea. Los metales pesados más comunes son arsénico, cadmio, cromo, cobre, mercurio, níquel, plomo y zinc.

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f. Nutrientes: los dos nutrientes más importantes en la caracterización de la calidad del agua residual, son el nitrógeno y el fósforo, el primero es un componente de las proteínas, clorofila, otros compuestos biológicos y de los fertilizantes, y el segundo, un componente de los suelos, fertilizantes, tejidos animales y vegetales. Ambos nutrientes son responsables de causar un crecimiento excesivo de algas y plantas verdes en cuerpos de agua, fenómeno conocido como eutroficación.

Parámetros orgánicos: a. Demanda Teórica de Oxígeno: es la cantidad estequiométrica de oxígeno requerida para oxidar completamente un determinado compuesto. Es un valor calculado y únicamente puede evaluarse si se conocer la composición completa de un agua residual.

b. Demanda Bioquímica de Oxígeno: es la cantidad de oxígeno consumida por los microorganismos en la oxidación bacteriana de la materia orgánica biodegradable contenida en una muestra de agua. Frecuentemente se determina la DBO5 (que es determinada a una temperatura del 20°C durante 5 días). Es un parámetro importante porque habitualmente se emplea para determinar la cantidad aproximada de oxígeno necesario para la estabilidad de la materia orgánica, para dimensionar instalaciones de agua residual, medir la eficiencia de algunos procesos. En aguas residuales domésticas los valores de DBO5 oscilan entre 200 y 400 mg/L, mientras que en vertidos industriales suelen ser superiores a 1000 mg/L. Sus efectos más importantes son consumo del oxígeno natural del agua (anoxia), mortalidad de peces y formación de condiciones sépticas.

c. Demanda Química de Oxígeno: es la cantidad de oxígeno consumido por la oxidación química de sustancias orgánicas (y algunas inorgánicas) contenidas en el agua residual, en otras palabras representa la cantidad de oxígeno necesario para oxidar químicamente el carbono orgánico a dióxido de carbono 9

(CO2). Los valores obtenidos de DQO serán siempre superiores a los de DBO en una determinada muestra. Sus principales efectos son anoxia, mortalidad de peces y formación de condiciones sépticas.

d. Carbono Orgánico Total: representa la cantidad de dióxido de carbono generado en la oxidación térmica de las sustancias orgánicas de una de agua residual de la que se ha eliminado el carbono inorgánico. Cuando existen compuestos orgánicos resistentes a la oxidación el valor del COT es menor que el valor real. Las aguas residuales domésticas crudas contienen COT entre 80 a 290 mg/L de C. Sus principales efectos son anoxia, mortalidad de peces y formación de condiciones sépticas.

e. Demanda Total de Oxígeno: es la cantidad de oxígeno teóricamente necesario para oxidar todas las sustancias, orgánicas e inorgánicas; este valor se compone de la cantidad de oxígeno necesaria para la formación de dióxido de carbono, agua, óxidos de nitrógeno, de azufre y óxidos metálicos. La DTO representa por lo general el 92% del valor de la demanda teórica de oxígeno (DteO).

Parámetros biológicos: a. Coliformes fecales: es un indicador que revela la contaminación de las aguas residuales con excrementos humanos, la especie más abundante dentro de las coliformes fecales es la Escherichia coli, sin embargo, las hay de otros géneros bacterianos como la Salmonella y Shigella, entre otros de gran importancia médica por las enfermedades que pueden transmitir. El uso de estos microorganismos como indicadores, se ha venido incrementando para mejorar el control de la calidad de las aguas residuales y para evitar enfermedades muy distintas a las ya conocidas, como la fiebre tifoidea, disentería, cólera, etc. También es importante este indicador biológico para ver la salud del medio donde se vierte al agua residual (Hernández, 2001).

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Otros parámetros: a. Grasas y aceites: es una medida de la cantidad de grasas y aceites de origen vegetal, animal y sintético que pueden estar contenidas en las aguas residuales, las cuales pueden provocar problemas en la red de alcantarillado y en las plantas de tratamiento. Este problema se soluciona con las introducción de sistemas de desengrasado en las plantas de tratamiento de aguas residuales; si no se eliminan las grasas y aceites éstas pueden interferir en la vida biológica de las aguas superficiales y crear natas y acumulaciones de materia flotante desagradable (Romero, 2004).

2.3 Impactos de las aguas residuales Para Campos (2000) y para Davis (2010), las descargas de aguas residuales crudas no solamente tienen un impacto negativo directo sobre la calidad los cuerpos receptores (suelo o un cuerpo de agua), alterando los ecosistemas y afectando la vida de las especies animales y vegetales, sino que además tiene efectos negativos directos sobre la salud de las personas, la calidad de vida, el desarrollo económico y social de las comunidades y sobre el bienestar en general.

Para la Alianza por el Agua (2008), el vertido de aguas residuales sin depurar ejerce sobre los cauces receptores toda una serie de efectos negativos, entre los que destacan: aparición de fangos y flotantes, agotamiento del contenido de oxígeno presente en las aguas, generación de gases y malos olores, aportes excesivos de nutrientes (eutroficación), daños a la vida acuática (peces, crustáceos, moluscos, insectos), daños a la salud pública (fuente de virus, bacterias, protozoos y helmintos; y fuente en algunas ocasiones de metales pesados como plomo, mercurio, arsénico, etc.). Entre las enfermedades que pueden propagarse a través de las aguas contaminadas por los vertidos de aguas residuales urbanas, destacan: el tifus, el cólera, la disentería y la hepatitis A.

Para Romero (2008), la descarga de aguas residuales a flor de tierra sin ningún tratamiento está íntimamente relacionada a la presencia de enfermedades del tipo 11

entérico-diarreico, respiratorio dérmico y oftalmológico, las aguas residuales crudas a flor de tierra se asocian a más del 90% de la incidencia de enfermedades en las comunidades rurales de la cuenca del lago de Atitlán. Además señala que éstas al descargarse sobre el suelo producen encharcamientos, malos olores, crean condiciones para el crecimiento y proliferación de vectores de enfermedades (moscas y zancudos) y para el desarrollo de parásitos, virus, bacterias y hongos. Un efecto que no se ve, pero que es muy importante, es la contaminación de las aguas subterráneas por la infiltración de las aguas residuales; con lo que coincide lo indicado por Karia y Christian (2006), que claramente señalan que las aguas residuales siempre llegaran, en algún momento, a contaminar las aguas subterráneas por efectos de la percolación y la infiltración.

Además de los importantes efectos negativos que las aguas residuales generan sobre la salud de los ecosistemas y la vida en general, en las últimas dos décadas han adquirido gran importancia debido a su impacto sobre los recursos hídricos, por lo que los cuerpos de agua representan para el desarrollo y el bienestar de las comunidades ante los impactos del cambio climático, siendo los cuerpos lénticos (lagos y lagunas) los más susceptibles y más perjudicados por la contaminación debido a que su capacidad de autodepuración es reducida y por ende su capacidad de natural de resiliencia, siendo los efectos más comunes y significativos de las aguas residuales sobre los lagos y lagunas el de la eutroficación debido al alto aporte de nutrientes (nitrógeno y fósforo) y el de la contaminación fecal, que éstas descargan en sus aguas (Montoya y Flores, 2010).

2.3.1 Eutroficación La eutrofización consiste en forzar cambios en un sistema acuático desde el exterior, con la incorporación de más nutrientes y también de materia orgánica, que alteran temporalmente las condiciones de equilibrio, induciendo desviaciones en las características del sistema, en su composición biótica y en su sucesión. Este proceso introduce cambios físicos, químicos y biológicos en la calidad del agua (Carlson, 1977). Según Ryding y Rast (1992), la eutroficación es el proceso 12

natural y/o antropogénico que consiste en el enriquecimiento de las aguas con nutrientes, a un ritmo tal que no puede ser compensado por la mineralización total, de manera que la descomposición del exceso de materia orgánica produce una disminución del oxigeno en las aguas profundas. Sus efectos pueden interferir de modo importante con los distintos usos que el hombre puede hacer de los recursos acuáticos (abastecimiento de agua potable, riego, recreación, etc.).

Salas y Martino (2001), indican que la eutroficación es el proceso de sobreproducción de algas y macrófitas en cuerpos de agua y que puede producir problemas en ciertos usos como: suministro de agua potable y recreación. Además señalan, que aunque es un proceso que de forma lenta puede tener un origen natural, hoy en día, fundamentalmente es de carácter cultural, acelerado por el aporte continuo de nutrientes de origen antropogénico, llamándosele eutroficación cultural o eutroficación antropogénica.

La eutroficación es el proceso de enriquecimiento de un cuerpo de agua debido a un incremento en la carga de nutrientes. Los nutrientes más importantes que causan la eutroficación son los fosfatos, nitratos y amonio (Horne y Goldman, 1994). Los mismos autores indican que la irreflexiva e irracional descarga de aguas residuales, el exceso de fertilizantes dentro de los lagos y ríos, así como la descontrolada deforestación en las cuencas, han incrementado el crecimiento de algas en muchas aguas continentales y costeras del mundo; este cambio es conocido como eutroficación cultural.

La contaminación vertida por el hombre a los cuerpos de agua, acelera el envejecimiento natural y acorta considerablemente la vida del receptor acuático (Ramalho, 1996).

La eutroficación de un lago puede dividirse en tres niveles; los lagos eutróficos los cuales son frecuentemente poco profundos, por lo general menos de 10 m de profundidad, tienen orillas con suaves pendientes y la relación entre el área de 13

drenaje de su cuenca y el área de superficie del lago es alta. Se caracterizan por tener altos niveles de nutrientes y una abundancia de plancton y algas. La más típica evidencia de una situación eutrófica es la presencia de florecimientos superficiales de cianobacterias; su transparencia por lo general es menor a 2 metros medida con disco Secchi. Los lagos oligotróficos son lo opuesto a los lagos eutróficos, son generalmente profundos con orillas con fuertes pendientes y áreas de drenaje relativamente pequeñas, haciendo que la relación entre el área de drenaje de su cuenca y el área de superficie del lago sea baja. Se caracterizan por ser lagos con bajos niveles de nutrientes, agua clara y azul y con transparencias Secchi mayores a los 8 metros; sus aguas claras se deben a la baja presencia de plancton y de algas. Los lagos Mesotróficos son lagos con condiciones intermedias entre los lagos oligotróficos y los eutróficos, y son comúnmente definidos como los lagos con una transparencia Secchi entre los 2 y 8 m (Horne y Goldman, 1994).

2.4 Tratamiento de aguas residuales El tratamiento de las aguas residuales, en general, significa reducción parcial o la remoción completa de las impurezas y contaminantes contenidos en el agua residual, hasta el punto que su concentración sea menor al nivel máximo aceptable para su disposición final o reutilización adecuada (Karia y Christian, 2006).

Según Pescod (1992), convencionalmente el tratamiento de aguas residuales consiste en una combinación de procesos y operaciones físicas, químicas y biológicas, para remover sólidos, materia orgánica, y a veces, nutrientes. Su objetivo principal es permitir que los efluentes domésticos e industriales puedan ser dispuestos sin causar daño a la salud humana y sin provocar un daño inaceptable al ambiente natural.

Metcalf y Eddy (2003) y Karia y Christian (2006), señalan que los métodos de tratamiento de las aguas residuales, frecuentemente son clasificados como 14

operaciones unitarias y procesos unitarios. Donde las operaciones unitarias, son las fases del tratamiento donde la aplicación de fuerzas físicas predomina, entre las operaciones unitarias más comunes se tienen: cribado, mezclado, floculación, sedimentación, flotación, elutriación, filtrado al vacío, transferencia de calor y secado. Mientras que los procesos unitarios, son aquellas fases de tratamiento en las cuales la remoción de contaminantes se hace a través de la adición de químicos o el uso de masas biológicas o actividad microbiana, y basado en el tipo de agente que se emplee, los procesos unitarios se subdividen en químicos y biológicos. Siendo los procesos unitarios químicos más comunes los siguientes: neutralización, coagulación, precipitación, oxidación y desinfección; mientras que los procesos unitarios biológico más comunes los siguientes: crecimiento suspendido y crecimiento adherido.

Una planta de tratamiento convencional o típica esencialmente comprende unidades especialmente seleccionadas para el desarrollo de operaciones físicas y procesos químicos y/o biológicos, en varias combinaciones dependiendo del nivel de tratamiento seleccionado (Davis, 2010).

La combinación usada de operaciones unitarias y procesos unitarios disponibles para tratar una determinada agua residual se conoce como nivel de tratamiento. Una planta de tratamiento de aguas residuales normalmente está diseñada para cualquiera de los niveles de tratamiento siguientes:

a. Tratamiento preliminar o pretratamiento: este nivel de tratamiento es frecuentemente empleado para eliminar material flotante, sólidos gruesos, arenas y otros materiales grandes o groseros, frecuentemente encontrados en las aguas residuales crudas. La remoción de estos materias es importante y necesaria para garantizar la correcta operación y mantenimiento de las subsecuentes unidades de tratamiento (Pescod, 1992).

15

b. Tratamiento primario: este nivel de tratamiento es empleado para remover una fracción significativa de materia orgánica particulada (sólidos suspendidos sedimentables); esos sólidos suspendidos sedimentables contribuyen a la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), por lo que su remoción también reduce la DBO. La reducción de la DBO implica que se reduzca la demanda de oxígeno, que se reduzca la tasa de consumo de energía y que se reduzcan los problemas

operacionales

con

los

procesos

de

tratamiento

biológico

subsecuentes o aguas abajo. La principal forma de tratamiento primario es la sedimentación por lo que también es conocido como sedimentación primaria. En este tratamiento se reduce del 25 al 50% de la DBO, del 60 al 70% de los sólidos suspendidos sedimentables, los que incluyen del 30 al 32% de sólidos orgánicos suspendidos; este nivel tratamiento no reduce la parte orgánica coloidal y soluble (Davis, 2010; Karia y Christian, 2006).

c. Tratamiento secundario: el propósito principal de este tratamiento es oxidar fácilmente la DBO biodegradable que escapa al tratamiento primario, y proveer además una remoción de los sólidos suspendidos (remueve los coloides y la materia orgánica soluble presente en las aguas residuales), frecuentemente haciendo uso de procesos de tratamiento biológico del tipo aeróbico. Debido al creciente reconocimiento de los efectos nocivos de los nutrientes sobre los cuerpos de agua, este tratamiento puede incluir procesos de remoción de nitrógeno y fósforo. Este tratamiento en combinación con el tratamiento primario puede llegar a remover hasta el 85% de la DBO, así como la totalidad de los sólidos suspendidos y algo de metales pesados (Pescod, 1992; Davis, 2010). Normalmente después del tratamiento secundario, el efluente de aguas residuales domésticas tratadas tiene una calidad que cumple con la mayoría de los límites máximos aceptados para su disposición (Karia y Christian, 2006).

d. Tratamiento terciario o tratamiento avanzado: este tratamiento es empleado para remover aquellos constituyentes o impurezas contenidas en las aguas residuales que no pudieron ser removidas en el tratamiento secundario y que 16

obligatoriamente deben de ser removidas. Este tratamiento se basa en el reconocimiento de una más de las siguientes causas: a) Las presiones del incremento poblacional resultan en mayores cargas contaminantes de materia orgánica y sólidos suspendidos dispuestas en ríos, arroyos y lagos; b) La necesidad de incrementar la remoción de sólidos suspendidos para proveer una más eficiente desinfección; c) La necesidad de remover nutrientes (nitrógeno y fósforo) para limitar la eutroficación de los cuerpos de agua sensibles; y d) La necesidad de eliminar los constituyentes o impurezas que impiden o inhiben la regeneración del agua (Davis, 2010).

Para determinar si un agua residual puede ser tratada empleando tecnología convencional o tecnologías no convencionales especialmente diseñadas, se debe considerar obligatoriamente la relación DBO5/DQO; relaciones de DBO5/DQO ≥ 0.4 indican que las aguas residuales son muy biodegradables y que pueden ser tratadas mediante tecnologías convencionales existentes; mientras que relaciones de DBO5/DQO entre 0.2 y 0.4 indican que son aguas residuales biodegradables y relaciones de DBO5/DQO ≤ 0.2 que son aguas residuales poco biodegradables, y que

ambas

necesitan

de

procesos

no

convencionales

de

tratamiento

especialmente diseñados para cada caso en particular (Metcalf y Eddy, 2003; Alianza por el Agua, 2008).

CAPÍTULO 3: EL LAGO DE ATITLÁN El lago de Atitlán es un lago tropical de montaña enclavado en la zona de vida Bosque Húmedo Premontano Tropical (bh-PMTr), en el altiplano de Guatemala, su profundidad media es de 187.69 m, con una profundidad máxima de 324 m, su área superficial o espejo de agua es de 130 Km2, y el volumen de agua dulce que almacena alcanza los 24.40 Km3, convirtiéndolo en el lago más grande de Guatemala por su capacidad natural de almacenamiento y en el segundo con mayor volumen de agua almacenada de Mesoamérica; el lago de Atitlán no sólo 17

por la enorme cantidad de agua que almacena, sino por su relativa buena calidad, es un lago estratégico para garantizar la seguridad hídrica nacional y regional en el contexto del cambio climático generado por el calentamiento global. (Romero, 2009).

El lago de Atitlán, es un lago volcánico (un lago de caldera), formado en tiempos geológicos recientes, durante el último ciclo volcánico que ha estado en proceso en los últimos 150,000 años. Se estima que la caldera pleistocénica donde se encuentra el lago de Atitlán, llamada Atitlán III, tiene una edad geológica aproximada de 85,000 años, definiendo ésta su fisiografía y geología actuales, siendo la cuenca del lago de Atitlán una cuenca geológicamente joven (Newhall et al., 1987). Su cuenca hidrográfica mide 541 Km2, de los cuales 411 Km2 pertenecen a la parte terrestre o área de drenaje y 130 Km2 al espejo de agua del lago, la relación entre el área de drenaje y el área de la superficie del lago de Atitlán es de 3.16 lo que indica que es un lago altamente vulnerable debido a la degradación de su cuenca, es un lago que refleja en el corto plazo, mediante el cambio en la calidad de sus aguas, los impactos ambientales negativos sucedidos en su cuenca principalmente por la actividad humana; la vulnerabilidad natural del lago a los procesos de degradación se ve magnificada por dos factores importantes: a) Su cuenca hidrográfica es del tipo endorreico o cuenca cerrada, lo que convierte a Atitlán en una trampa de contaminantes; y b) El tiempo de residencia hidráulica de sus aguas es de 79.14 años, que es lo suficientemente largo para permitir que se completen los ciclos naturales de muchos elementos químicos y para que se acumulen otros en perjuicio de la calidad de sus aguas (Romero, 2009).

Por su belleza el lago de Atitlán es una maravilla natural del mundo y uno de los íconos que representa a Guatemala, sin embargo, su singularidad no se debe únicamente a su belleza y a su volumen, Atitlán es un lago único en el mundo debido a su ubicación geográfica (latitud y altitud), a sus relaciones de energía, a 18

su geología, a su clima, a su cuenca, a su sistema hidrológico e hidrogeológico, a su ecosistema, a su biología, a las características físicas de sus aguas, pero sobre todo a las características químicas de sus aguas, las cuales se clasifican como del tipo hidrogeoquímico Sódica-Magnésica-Cálcica-Bicarbonatada (Na-Mg-Ca-HCO3) que hace que sus aguas a pesar de ser dulces, tengan características muy similares a las de una salmuera o al agua del mar; es una joya extraordinaria, tesoro nacional (Romero, 2009).

Lagos cálidos tropicales: se definen así aquellos lagos que no superan los 3,000 metros sobre el nivel del mar en altitud, que bajo condiciones normales la temperatura mínima de sus aguas nunca baja de los 10 °C y la temperatura mínima media anual nunca es inferior a los 15°C (Salas y Martino, 2001); se caracterizan por tener mayor biotemperatura y mayor energía disponible para el crecimiento efectivo de la vegetación, en comparación con los lagos subtropicales y templados, son lagos con un mayor potencial de productividad, debido a que permiten un mayor y más eficiente aprovechamiento de los nutrientes disponibles (Romero, 2009).

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MARCO EMPÍRICO

20

El lago de Atitlán de 130 Km2 de espejo de agua, y su cuenca de 541 Km2, se localizan en Guatemala, en el departamento de Sololá, a una altitud de 1,556.48 msnm, entre las latitudes norte 14°36’45.61” y 14°44’52.31” y entre las longitudes oeste 91°06’58.47” y 91°17’14.63”; dista de la ciudad capital de Guatemala a 148 Km. vía carretera interamericana (CA1), y de la cabecera departamental de Sololá a 8 Km, vía ruta nacional 1 (RN1) (Figuras 1 y 2).

Figura 1. Mapa de cuencas hidrográficas de la República de Guatemala (Duro et al., 2002) 21

Figura 2. Mapa cuenca hidrográfica del lago de Atitlán, Sololá, Guatemala (Romero, 2011). El lago de Atitlán se encuentra ubicado en la zona de vida Bosque Húmedo Premontano Tropical (bh-PMTr), de acuerdo a la clasificación de Zonas de Vida de Holdridge, caracterizándose por presentar una temperatura media anual de 18.6°C y una precipitación total anual de 1,214.01 mm (Romero, 2009).

CAPÍTULO 4: DISEÑO METODOLÓGICO La cuenca del lago de Atitlán presenta una gran desigualdad social, altos índices de pobreza 70.31% y pobreza extrema 30.95%, un índice de desarrollo humano de 0.51 que refleja la falta de servicios en salud y educación; en su área de drenaje de 411 Km2, hasta el año 2012 viven 236,292 personas (densidad de población de 575 personas/Km2), indicativo de la alta presión que se ejerce sobre 22

los recursos naturales locales que a la larga termina impactando directamente sobre la degradación del lago de Atitlán; las aguas residuales son uno de los mayores problemas que identifican las personas de la cuenca que afectan directamente su salud y que afectar directamente al lago, sin embargo, no se cuenta con ninguna información al respecto que evidencie la magnitud de la problemática, que la analice, y que haga propuestas para darle un correcto manejo y solución. Desde el año 2009 el lago de Atitlán vive una crisis ambiental producto de un florecimiento de cianobacterias (Lyngbya robusta) de gran magnitud, aunque las hipótesis sobre lo que causó el fenómeno son diversas, muchos señalan a las aguas residuales que llegan directa o indirectamente al lago de Atitlán como la principal causa de este fenómeno. Los objetivos de este estudio son los siguientes:

Objetivo General Caracterizar las aguas residuales que se producen dentro de la cuenca del lago de Atitlán según su tipo e identificar su impacto.

Objetivos Específicos 

Clasificar las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán según su tipo.



Determinar los volúmenes de producción de aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán.



Caracterizar las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán.



Determinar la carga contaminante de las aguas residuales sobre el lago de Atitlán.



Determinar el impacto de las aguas residuales sobre la salud de las personas.



Determinar la importancia de las aguas residuales en el cambio del estado trófico del lago de Atitlán.



Proponer alternativas tecnológicas de tratamiento de aguas residuales de acuerdo a la realidad social y económica de la población de la cuenca.

23

Para poder obtener los resultados que permitieran cumplir con los objetivos propuestos para el estudio, y dadas las serias limitaciones de información disponible relacionada al saneamiento ambiental y a las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán, se tuvo la necesidad de generar la información base, que no sólo permitiera conocer la problemática vinculada a las aguas residuales, sino sus principales características y el impacto que éstas tienen sobre la calidad de las aguas del lago de Atitlán y sobre la calidad de vida y el bienestar de la población que vive dentro de cuenca hidrográfica. La metodología empleada para este estudio, se ajustó al nivel de calidad de la información que se deseaba obtener, a la exigencia del trabajo de campo requerido y a la disponibilidad de tiempo y financiamiento del investigador; la misma se dividió en cuatro fases importantes, las que se describen a continuación.

4.1 Recorridos por la cuenca Los recorridos por la cuenca fueron primordiales para lograr generar la información que permitiera entender la magnitud de la problemática a nivel de cuenca, identificar los principales tipos de aguas residuales vertidos por la población y las actividades

económicamente

productivas,

identificar

la

infraestructura

de

saneamiento existente vinculada a su manejo e identificar los principales puntos de descarga para su posterior muestreo y caracterización.

Estos recorridos consistieron en visitas a las comunidades de la cuenca (caseríos, aldeas, cantones, barrios y cascos urbanos), en los que se abordaba directamente a las personas en sus viviendas y se obtenía la información requerida mediante plática con los entrevistados y por medio de la observación directa.

4.1.1 Comunidades y tiempo de trabajo Para levantar toda la información se visitaron 75 comunidades en toda la cuenca (Tabla 1), en un tiempo de tres meses, comprendido entre el 10 de enero de 2012 y el 12 de abril de 2012; con el apoyo de los técnicos del Área de Salud de Sololá, del Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social, se definió una ruta de recorrido 24

que permitió optimizar el tiempo y los recursos disponibles, así como la consecución de los respectivos permisos ante las autoridades comunitarias. En promedio se visitaron dos comunidades por día de trabajo, sin embargo, en algunas ocasiones, la distancia, los malos caminos, la disponibilidad de vehículos y los acompañantes comunitarios únicamente permitieron visitar una comunidad por día. En cada visita establecida en el recorrido fue obligatorio presentarse en cada comunidad ante los líderes locales o los ancianos del lugar para informar del trabajo a realizar, haciendo énfasis en la importancia del mismo y de los beneficios que el mismo representaría para el lago de Atitlán. Tabla 1. Número de comunidades visitadas por municipio de la cuenca. Municipio de la cuenca del lago de Número de comunidades visitadas Atitlán Sololá 40 Panajachel 2 Santa Catarina Palopó 1 San Antonio Palopó 3 San Lucas Tolimán 1 Santiago Atitlán 4 San Pedro la Laguna 1 San Juan la Laguna 1 San Pablo la Laguna 1 San Marcos la Laguna 1 Santa Cruz la Laguna 3 Concepción 3 San José Chacayá 3 Santa Lucía Utatlán 4 San Andrés Semetabaj 2 Nahualá 2 Totonicapán 3 Total 75 4.1.2 Permisos Con la finalidad que estos recorridos y visitas a las comunidades de la cuenca del lago de Atitlán, no causaran inconvenientes y malestar a los pobladores, fue necesario poder contar con la autorización de las autoridades locales; en ese sentido en cada uno de los municipios evaluados se sostuvo una reunión con el alcalde municipal y su respectivo concejo, para plantearles los objetivos del 25

estudio y para solicitarles el apoyo; de igual manera en los municipios de la cuenca donde existen, se sostuvo una reunión con los integrantes de la alcaldía indígena también para platearles los propósitos del estudio y solicitar apoyo y acompañamiento. Tanto con las autoridades municipales como con las autoridades indígenas el estudio fue muy bien recibido y se recibió el apoyo correspondiente, de tal manera que en todos los recorridos realizados, siempre se contó con un miembro del concejo municipal y con la presencia del alcalde auxiliar de la comunidad visitada; la presencia de ambas autoridades fue clavé para que las personas abordadas en el estudio tuvieran la confianza de proporcionar información y de permitir el acceso a sus propiedades y viviendas. Únicamente en la comunidad de San Pablo la Laguna, a pesar del acompañamiento de las autoridades locales se tuvo un poco de conflicto con los comunitarios, sin embargo, todo se logró solucionar gracias a la presencia del técnico de salud del municipio.

4.1.3 Personal de acompañamiento Durante las visitas comunitarias determinadas en la ruta de recorridos, siempre se contó con la presencia de un miembro del concejo municipal, el alcalde auxiliar de la comunidad visitada, un alguacil y el técnico de salud del Área de Salud de Sololá. El acompañamiento de estas personas durante las visitas a las comunidades y durante las entrevistas con los comunitarios, no sólo sirvió para respaldar el estudio ante los pobladores y darles confianza, sino que además facilitó la comunicación con las personas entrevistadas que en su mayoría fueron mujeres, debido a las horas que se realizaban los recorridos, ya que tanto el alcalde auxiliar, el alguacil y el técnico de salud hablaban el idioma local (Kakchiquel, Quiché y Tzutijil) y sirvieron en muchas oportunidades de traductores entre el investigador y la persona abordada, además, se tuvo la ventaja que debido a que los acompañantes conocían muy bien la comunidad se pudieron identificar de manera precisa puntos de descarga de aguas residuales que alcanzaban el sistema hidrológico de la cuenca del lago de Atitlán (arroyos, ríos y el lago). 26

4.1.4 Aspectos evaluados en los recorridos Con el fin de obtener suficiente información que permitiera posteriormente obtener los resultados para cumplir con los objetivos propuestos en el estudio, en cada una de las comunidades visitadas se evaluaron y analizaron los siguientes aspectos: a) Hábitos higiénicos y culturales de la comunidad b) Existencia de micro-medición del sistema de suministro de agua c) Instalaciones y equipos hidráulico-sanitarios de los inmuebles d) Control comunitario ejercido sobre el consumo de agua e) Valor de la tarifa y existencia o no de subsidios sociales o políticos f) Abundancia o escasez de manantiales g) Presencia de pozos perforados. h) Caudales aprovechados. i) Continuidad y uniformidad del abastecimiento de agua j) Presencia de lavaderos públicos k) Presencia o ausencia de alcantarillado y condición de los sistemas l) Conducción a receptor final y receptor final de las aguas servidas m) Existencia de infraestructura sanitaria para el manejo y tratamiento de aguas residuales n) Temperatura media de la región o) Renta familiar p) Disponibilidad de equipos domésticos que utilizan agua en cantidad apreciable q) Presencia de industrias e índices de industrialización r) Intensidad y tipo de actividad comercial

4.1.5 Procesamiento de datos y generación de resultados Los datos obtenidos en campo fueron tabulados y transcritos a una base de datos en el programa Microsoft Excel, donde en trabajo de gabinete se elaboraron las tablas que resumían y presentaban la información, se empleo como base del trabajo la información poblacional generada por la Encuesta Nacional de Condiciones de Vida (ENCOVI 2011) del Instituto Nacional de Estadística de 27

Guatemala, así como las proyecciones poblaciones para el año 2012 realizadas por el mismo instituto. Una vez completada la información requerida en esta parte del estudio, se sometió la misma a un análisis de inconsistencias mediante el uso de tablas de inconsistencias empleando los programas estadísticos especializados STATISTICA 6.0 y SPSS 11.0. Posteriormente se hicieron recorridos de campo para la verificación y el ajuste de los resultados y las tablas construidas.

4.1.6 Reunión de trabajo con comunitarios Como una manera adicional de validar y ajustar los datos y resultados obtenido durante su procesamiento, se organizó una reunión, para la cual se invitó a participar a autoridades comunitarias y a pobladores de las comunidades visitadas durante los recorridos, seleccionados al azar, a los que se les presentaron los datos generados y los resultados obtenidos, con la intensión que ellos expresaran sus opiniones y observaciones basados en la realidad de sus comunidades y que permitieran posteriormente de un modo objetivo mejorar el ajuste de los datos y los resultados presentados en el estudio.

4.1.7 Reunión de trabajo con expertos Para validar los datos y resultados obtenidos, se trabajó con expertos en saneamiento ambiental y con experiencia en la cuenca del lago de Atitlán, durante una reunión técnica en la que se le analizó y evaluó la información levantada y generada en la zona, con la intensión que estos expertos en el tema dieran sus opiniones y observaciones que permitieran ajustar más los resultados a la realidad de la zona. En la reunión participaron técnicos en saneamiento ambiental de la Dirección de Área de Salud de Sololá, del Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social (MSPAS); técnicos en saneamiento ambiental e ingeniería sanitaria de algunas ONG que trabajan esa temática dentro de la cuenca y técnicos de la Escuela Regional de Ingeniería Sanitaria y Recursos Hidráulicos de la Universidad de San Carlos de Guatemala (ERIS-USAC).

28

4.2 Muestreo y caracterización de aguas residuales Para el desarrollo de esta parte del estudio fue fundamental haber determinado mediante los recorridos por la cuenca, que tipo de aguas residuales están presentes en la misma, los volúmenes de descarga y los puntos de descarga, con base a esas consideraciones, y tomando en cuenta además que la investigación tenía como objetivo lograr determinar cuál era el impacto que las aguas residuales tenían sobre el estado trófico del lago de Atitlán y sobre la salud de las personas que hacen uso de las aguas del lago, se definió que se debía muestrear y caracterizar las aguas residuales del tipo doméstico y agroindustriales (aguas residuales vertidas por los beneficios de café o aguas mieles).

4.2.1 Objetivos del muestreo Para ambos tipos de aguas residuales los objetivos fueron los mismos: 

Determinar cuáles eran los principales constituyentes de las aguas residuales domésticas y aguas mieles, generadas en la cuenca del lago de Atitlán.



Determinar la concentración en que se encuentran presentes los principales constituyentes de las aguas residuales domésticas y aguas mieles, generadas dentro de la cuenca del lago de Atitlán.

4.2.2 Puntos de muestreo Para el caso particular de las aguas residuales domésticas, se definieron durante los recorridos por la cuenca, un total de 15 puntos de muestreo (uno por cada uno de los municipios que integran la cuenca del lago de Atitlán), se seleccionaron los lugares bajo los criterios principales: a) que permitiera obtener una muestra lo suficientemente homogenizada, b) que estuviera libre de acumulación de sólidos, c) que representara fielmente la descarga de aguas residuales domésticas de ese municipio, y d) que permitiera desarrollar los trabajos de toma de la muestra y de medición de caudales sin mayor dificultad.

Para las aguas residuales de los beneficios de café o aguas mieles, se definieron un total de 16 puntos de muestreo, los que corresponden a igual número de 29

beneficios de café que operan dentro de la cuenca del lago de Atitlán y que vierten sus aguas mieles directamente al lago. Para su definición se organizó una reunión de trabajo con representantes de 19 beneficios de la cuenca, a los que se les presentó el estudio, después de la reunión, 16 de los 19 participantes estuvieron de acuerdo para que se tomaran muestras de su beneficio, mientras que dos se negaron a colaborar; los sitios de muestreo se ubicaron en común acuerdo con los operadores de los beneficios; tomando en cuenta que el sitio de muestreo permitiera tomar una muestra homogenizada y representativa del proceso de beneficiado del café.

4.2.3 Horario de muestreo Se definió que para la toma de muestras de aguas residuales domésticas, éstas debían tomarse entre las 11:00 y 13:30 horas, debido a que en ese lapso de tiempo se registran los mayores caudales de descarga en los puntos definidos para tal fin. Los muestreos de aguas residuales domésticas se realizaron en el período comprendido entre el 07 y el 30 de noviembre de 2012.

Para el muestreo de aguas mieles, el horario para la toma de muestras se definió en común acuerdo con los operadores de los beneficios, tratando que estos fueran siempre coincidentes con las horas de mayor trabajo del beneficio y por ende de mayor descarga de aguas mieles, en ese sentido los horarios fueron bastante variables de uno beneficio a otro; las muestras de aguas mieles fueron recolectada en campo durante el período comprendido entre el 13 de diciembre de 2012 y el 04 de enero de 2013.

4.2.4 Tipo de muestra y tamaño de muestra El tipo de muestra empleado para este estudio fue el de muestra puntual o simple, tanto para aguas residuales domésticas como para las aguas mieles, debido principalmente a la limitación de recursos financieros y al tiempo disponible.

30

Por exigencias del laboratorio que realizó los análisis de calidad de aguas, el tamaño definido para la muestra fue de tres litros, 2.5 L se recolectaron en un envase plástico esterilizado y 0.5 L se recolectaron en un envase de vidrio también esterilizado, para todos los envases utilizados se verificó que las tapas usadas tuvieran los sellos herméticos para evitar pérdidas o derrames durante su manejo. Tanto los envases plásticos como los de vidrio fueron proporcionados por el laboratorio encargado del análisis.

4.2.5 Toma de muestras y manejo de muestras La toma de las muestras de aguas residuales y aguas mieles se hizo teniendo el máximo cuidado para que estás no se contaminaran con materiales extraños a las aguas residuales en estudio, por lo que previamente a ser colectadas se procedió a limpiar muy bien el sitio.

Durante el muestreo de aguas residuales domésticas, se procedió a medir los caudales descargados haciendo uso del método volumétrico, utilizándose un balde con un volumen conocido de 5 galones y un cronómetro; para la determinación del caudal por cada descarga se realizaron tres mediciones, considerándose al promedio de estas tres, el caudal del punto muestreado.

En la toma de muestras, tanto para aguas residuales domésticas, como para las aguas mieles se utilizó una sonda multiparamétrica de marca HACH modelo HQ40d con los que se midió in situ los parámetros Oxígeno Disuelto, Temperatura del agua y pH.

Las muestras obtenidas, fueron inmediatamente etiquetadas, colocándoles un código para su identificación, así como información del lugar donde fueron colectadas, fecha y hora del muestreo, y los valores de temperatura, pH y Oxígeno Disuelto, medidos con la sonda. Luego se introdujeron a una hielera la cual estaba entre los 4°C y 6°C de temperatura, con el fin de evitar que las muestras sufrieran

31

algún cambio físico, químico o biológico que pudiera afectar los resultados obtenidos.

Desde que se tomó la muestra en el campo, hasta que se entregó la misma en el laboratorio hubo un estricto control para mantener la cadena de frío y así asegurar la calidad de las muestras.

4.2.6 Análisis de laboratorio El análisis de laboratorio de las muestras, tanto de aguas residuales domésticas, como de las aguas mieles, se realizó en el Laboratorio de Suelo y Agua de la Facultad de Agronomía de la Universidad de San Carlos de Guatemala, laboratorio certificado por la Comisión Guatemalteca de Normas (COGUANOR). Todos los análisis realizados a las aguas residuales siguieron los “Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y residuales” definidos por la American Public Health Association, American Water Works Association, Water Pollution Control Federation (APHA-AWWA-WPCF).

4.2.7 Variables medidas En las aguas residuales domésticas se midieron las siguientes variables:

In situ: 

Temperatura



pH



Oxígeno disuelto

En laboratorio: 

Grasas y aceites



Sólidos sedimentables



Sólidos disueltos



Sólidos totales



DQO 32



DBO5



Nitratos (NO3-)



Nitritos (NO3-2)



Fosfatos (PO4-3)



Coliformes totales



Coliformes fecales

En las aguas mieles se midieron las siguientes variables:

In situ: 

Temperatura



pH



Oxígeno disuelto

En laboratorio: 

Grasas y aceites



Sólidos suspendidos totales



DQO



DBO5



Nitratos (NO3-)



Fosfatos (PO4-3)



Coliformes fecales

4.2.8 Análisis estadístico Los resultados de los análisis de laboratorio, tanto para aguas residuales domésticas, como para las aguas mieles, fueron tabulados y transcritos a una base de datos, la que posteriormente fue procesada con los programas especializados STATISTICA STATISTICA 6.0 y SPSS 11.0, para el análisis de inconsistencias de los datos y para la determinación de estadísticas descriptivas para cada tipo de agua residual, así como para la definición de los intervalos de confianza para cada parámetro evaluado. 33

4.3 Impacto de las señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán Para poder generar la información suficiente que permitiera medir el impacto que tiene la actividad de lavar ropa directamente en las aguas del lago de Atitlán, fue necesario abordar, mediante un proceso de entrevistas, a la gente que se vincula directamente a esta actividad y que en su totalidad son mujeres que viven en los municipios que se ubican en las riberas del lago de Atitlán.

4.3.1 Marco de muestreo El marco de muestreo estuvo definido por la población total de señoras que todos los días lavan ropa directamente en las aguas del lago de Atitlán, estimándose ésta en un total de 300 personas, según datos del Departamento de Saneamiento ambiental de la Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca del Lago de Atitlán (AMSCLAE) para el año 2012.

4.3.2 Muestreo simple aleatorio Considerando que cada una de las señoras que lava ropa directamente en el lago de Atitlán, contribuye de la misma manera y en la misma intensidad a la contaminación y degradación de la calidad de sus aguas, se decidió emplear para este estudio, el muestreo simple aleatorio o muestreo simple al azar.

4.3.3 Tamaño de la muestra Para calcular el tamaño de la muestra de esta fase del estudio, se consideraron los siguientes factores: 

La pregunta clave de la entrevista, se orientó a determinar la proporción de señoras que lavan en el lago que creen que su actividad contribuye a contaminar las aguas del mismo.



Se estimó, según un sondeo previo, que la proporción de señoras que creían que lavar ropa en el lago contaminaba sus aguas, era de 90% (p= 0.90).



El error absoluto de estimación (precisión de muestreo) considerado para este estudio fue de 0.093 (d= 0.093), tomando en cuenta las limitaciones presupuestarias existentes. 34



El desvío normal considerado para este estudio a la probabilidad de confianza del 95% fue de 1.96 (Z= 1.96).

El tamaño de la muestra simple aleatoria n, se calculó empleando las ecuaciones siguientes (Scheaffer, Mendenhall y Ott, 1986; Cochran, 1980), para poblaciones finitas:

Donde: n= Tamaño de la muestra simple aleatoria no= Tamaño preliminar de la muestra simple aleatoria sin corrección por finitud N= Población total p= Proporción favorable q= 1-p Z= Desvío normal correspondiente a la probabilidad de confianza deseada d= Error absoluto de estimación

Después de aplicar las expresiones anteriores se obtuvo un tamaño de muestra simple aleatoria n= 35.

4.3.4 Distribución aleatoria de la muestra Debido que en el muestreo simple aleatorio todos los miembros de la población tienen la misma probabilidad de ser seleccionados para la muestra, cada una de las señoras que lavan en el lago fue numerada y empleando números al azar se seleccionaron a las personas que debían ser entrevistadas, empleando la boleta diseñada para recoger la información del estudio.

35

4.3.5 Entrevistadores Con la finalidad de darle trabajo a las mujeres del área y de tener la oportunidad de ganarse un ingreso extra, se contrató a siete entrevistadoras, con una escolaridad mínima de diversificado para asegurar el correcto manejo de la información en el campo, todas bilingües (Español-Kakchiquel y Español-Tzutujil), y oriundas de los municipios que se ubican en las riberas del lago de Atitlán, debido a que son personas que conocen: las comunidades, la gente, la cultura e idiosincrasia de cada comunidad en particular. Siguiendo lo propuesto por Cea D’Ancona (2005), Antes de levantar la encuesta, los entrevistadores fueron sometidas a un intenso proceso de capacitación que constó de las siguientes tres partes: Teórica, práctica y psicológica-motivacional, con el fin de estandarizar en los entrevistados los siguientes aspectos, para reducir al máximo el error vinculado a las mismos durante el proceso de recogida de la información: 

Uso de la boleta de entrevista.



Procedimiento para aplicar la entrevista.



Forma de recoger y manejar la información.



Forma de abordar al entrevistado (actitudes, opiniones y conductas).



Confianza del entrevistador.



Expectativas y percepciones sociales del entrevistador.



Procedimiento para evitar conflictos a nivel comunitario.

La carga de trabajo asignada a cada entrevistador fue de cinco entrevistas por día.

4.3.6 Tipo de entrevista En el estudio se empleó el tipo de entrevista personal o cara a cara, debido a las características educativas y socioeconómicas de la población objetivo de la entrevista, presentando la ventaja que permitió al entrevistador resolver las dudas que aparecieron en el cuestionario o en la mente de la persona entrevistada.

36

4.3.7 Entrevista (levantado de información) Antes que cada entrevistador procediera a realizar las entrevistas a las señoras que lavan en el lago, los mismos se abocaron a las municipalidades locales para informar del trabajo a realizar y para pedir el apoyo y acompañamiento de algún miembro de la corporación municipal o de algún alcalde auxiliar, con el fin de evitar que se malentendiera el trabajo realizado a nivel comunitario y evitar conflictos; además, los entrevistadores iban identificados con un gafete en el que se detallaba el nombre del entrevistador, número de cédula y el título del trabajo de investigación, los gafetes estaban firmados por la Gobernación departamental de Sololá que daban su respaldo al estudio, en el reverso los gafetes tenían la información de contacto del investigador responsable del estudio.

Una vez conseguido el apoyo municipal, los entrevistadores ubicaron a cada una de las señoras seleccionadas y aplicaron la boleta de entrevista con el fin de recoger la información de interés.

La encuesta se levantó en un solo día, considerando que la carga de trabajo que tenía cada entrevistador, cinco entrevistas por día, permitía a éste aplicar todas las entrevistas en un mismo día haciéndolo con suficiente tiempo y tranquilidad.

4.3.8 Variables medidas Con la finalidad de recoger la información suficiente para hacer los análisis estadísticos, se incluyeron en la boleta de entrevista las siguientes variables: 

Percepción de contaminación del lago de Atitlán



Razones para lavar ropa en el lago de Atitlán



Tiempo de realizar la actividad de lavado de ropa



Cambios observados en el agua del lago de Atitlán



Tiempo en el que se observó el cambio



Tipo de cambio observado



Dificultades para realizar la actividad de lavado de ropa en el lago



Enfermedades sufridas por lavar ropa en el lago 37



Productos que emplean para lavar ropa en el lago



Cantidad de productos que emplean para lavar la ropa



Marcas más comunes de los productos que emplea para lavar la ropa



Días por semana en los que lavan ropa en el lago



Cantidad de mujeres que lavan ropa en el lago



Cambio en el número de mujeres que lavan ropa en el lago



Grupos de mujeres que lavan ropa en el lago



Razones por las que ha cambiado el número de mujeres que lavan ropa en el lago



Percepción sobre la bondad de utilizar las aguas del lago.



Percepción de la contaminación que en el futuro sufrirá el lago.



Percepción sobre el cambio en las poblaciones de algas en los litorales del lago donde se lava ropa.

4.3.9 Análisis estadístico La información recogida en el campo fue tabulada y transcrita a una base de datos; una vez completa la información necesaria para el estudio se sometió a análisis estadístico con los programas especializados STATISTICA 6.0 y SPSS 11.0,

trabajándose

tablas

de

contingencia

para

la

determinación

de

inconsistencias en la información contenida en la base de datos y estadísticas descriptivas para todas las variables incluidas en la encuesta, así como pruebas de normalidad.

4.4 Metodología limnológica tropical Para poder generar la información básica que permitiera medir con una alta confianza la importancia que las aguas residuales tienen sobre el cambio en el estado trófico del lago de Atitlán, así como la importancia relativa de otras fuentes que también aportan nutrientes, especialmente fosfatos, a este cuerpo de agua, y elaborar las comparaciones correspondientes; además de poder realizar para el futuro las proyecciones y predicciones en la evolución del estado trófico del lago de Atitlán con una alta confiabilidad, fue necesario el desarrollo de un análisis 38

limnológico ajustado a las condiciones tropicales del lago de Atitlán, el cual se fundamentó en el aporte de fosfatos, las características hidrológicas del lago y en un software de predicción confiable.

4.4.1 Aporte de fosfatos al lago de Atitlán Durante el desarrollo del estudio se identificaron cinco fuentes que aportan fosfatos de manera significativa al lago de Atitlán que por ende tienen influencia directa sobre el cambio de estado trófico de este cuerpo de agua, alterando de manera negativa la calidad de las aguas del lago; este estudio permitió estimar de manera directa y confiable el aporte de fosfatos de tres de estas fuentes: a) Aguas residuales domésticas que se descargan directamente al lago, b) Señoras que lavan

en

el

lago

(Lavanderas)

y c)

Aguas

mieles

(aguas

residuales

agroindustriales derivadas del beneficiado húmedo del café), los que se expresaron en g/m2.año. Para determinar el aporte de cada fuente se determinó para cada una la carga contaminante en Kg/año la cual se transformó a gramos/año y luego se dividió entre el área superficial del lago de Atitlán o espejo de agua expresada en m2.

Las otras dos fuentes importantes en el aporte de fosfatos al lago, son los ríos permanentes Quiscap y San Francisco, de cuyas cuencas drenan grandes volúmenes de agua que desembocan en el lago, arrastrando gran cantidad de suelos y sedimentos producto de la erosión de los suelos de las cuencas, que depositan en sus aguas grandes cantidades de fosfatos. El aporte de fosfatos de cada uno de los ríos en las aguas del lago de Atitlán, se determinó empleando las funciones de aporte de fosfatos generadas por Romero (2009) para los ríos antes referidos.

Para el Río Quiscap: Fosfatos PO43- (g/m2.año)= -19.8160603+0.01002244Año [Función 1]

39

y, para el Río San Francisco: Fosfatos PO43- (g/m2.año)= -7.39608158+0.00371866Año [Función 2] 4.4.2 Proyección de los aportes de fosfatos al lago de Atitlán Para poder proyectar en el futuro los aportes de fosfatos al lago de Atitlán expresados en (g/m2.año), de las fuentes: a) Aguas residuales domésticas que se descargan directamente al lago, y b) Lavanderas; se empleó el método de crecimiento geométrico similar al empleado para la proyección de poblaciones futuras: PF=FA*(1+c)T Donde: PF

= Concentración futura de Fosfatos aportados en (PO43-g/m2.año)

FA

= Concentración actual de fosfatos aportados en (PO43-g/m2.año)

c

= Tasa de crecimiento anual

T

= Tiempo en años

Para el caso particular de las aguas residuales domésticas que se descargan directamente al lago de Atitlán, se empleó una tasa de crecimiento anual de 3.18% (c= 0.0318), similar a la tasa de crecimiento poblacional que registra la cuenca del lago de Atitlán para el año 2012; mientras, que para el caso particular de las lavanderas se empleó la tasa de crecimiento anual de 2.11% (c= 0.0211), misma que se determinó mediante este estudio.

Para las aguas mieles, se estimó que el aporte de fosfatos se iba a mantener constante el tiempo, debido a que la Asociación Nacional del Café de Guatemala (ANACAFE), no contempla en el futuro, para la cuenca del lago de Atitlán, un incremento en el área de cultivo, ni en el rendimiento del área de cafetal ya establecida.

40

Las proyecciones de los aportes futuros de fosfatos en (g/m2.año), para los Ríos Quiscap y San Francisco, se calcularon empleando las funciones de aportes de fosfatos 1 y 2 señaladas en el punto anterior.

Para todas las proyecciones de aportes de fosfatos de las cinco fuentes definidas en este estudio, se empleó como año base para el análisis el año 2012, a partir del año base, para cada una de las fuentes se hicieron cinco proyecciones a cada 10 años, estimándose los valores de éstas para los años 2022, 2032, 2042, 2052 y 2062.

4.4.3 Software LACAT-AT Dado a que el lago de Atitlán, es un lago tropical, que no supera los 3000 msnm de altitud, y que tiene como nutriente limitante el fósforo (relaciones Nitrógeno/Fósforo mayores a 9:1); para la determinación del estado trófico actual del lago de Atitlán y para estimar la evolución del mismo en el tiempo, se empleó el software especializado LACAT (Lagos Cálidos tropicales) desarrollado por CEPIS (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente) en el año de 1990, que es un software interactivo con el usuario, que contiene un modelo matemático simplificado que permite la evaluación de estados tróficos y el manejo de macronutrientes en lagos y embalses cálidos tropicales. La versión empleada para el análisis en el lago de Atitlán es la LACAT-AT la cual fue modificada en el año 2008, con la autorización de CEPIS, para ajustarla a las condiciones especiales del lago de Atitlán, la gran diferencia de esta versión es que en lugar de usar datos expresados como Fósforo Total, usa datos de fósforo expresados como Ortofosfato (PO43-). Los aportes de fosfatos (g/m2.año) y sus proyecciones futuras, la profundidad media del lago de Atitlán 187.69 m y el tiempo de residencia hidráulico de las aguas del lago de 79.14 años, fueron ingresados al software LACAT-AT para generar la información probabilística sobre el estado trófico actual y futuro del lago de Atitlán; el software permitió obtener para el lago de Atitlán la probabilidad de 41

ocurrencia de los siguientes estados tróficos: Ultraoligotrófico, Oligrotrófico, Mesotrófico, Eutrófico e Hipereutrófico; así como la correspondiente concentración de fosfatos dentro de las aguas del lago expresadas en mg/L.

4.4.4 Actualización del Valor Económico Total del lago de Atitlán Como una manera de medir el impacto verdadero, que la contaminación que permanentemente sufren las aguas del lago de Atitlán tiene sobre el bienestar de las personas que viven en su cuenca; se creyó conveniente actualizar el Valor Económico Total (VET) del lago de Atitlán, que desde el año 2009 es un indicador indubitable, infalible e indefectible de la importancia del lago sobre el bienestar de sus usuarios y por estar planteado en términos de Variación Equivalente, este VET representa el monto anual que año con año se pierde en términos de bienestar por contaminación del lago, representa la deuda que el Estado de Guatemala tiene con la población de la cuenca del lago de Atitlán y por ende representa la cantidad de dinero que el Estado de Guatemala tiene que invertir en la cuenca, en concepto de protección y conservación ambiental del lago y su cuenca, para devolverle el bienestar perdido por la contaminación a los usuarios del lago.

Para actualizar el VET del lago de Atitlán, se emplearon los datos de la inflación acumulada para los años 2010, 2011 y 2012, proporcionados por el Banco de Guatemala y la siguiente función recomendada por Romero (2009):

VET Actualizado= VET año anterior*(1+tasa inflación año anterior)

4.5 Hipótesis de trabajo Las aguas residuales, tanto domésticas como industriales, que se descargan directamente a las aguas del lago de Atitlán, son uno de los factores más importantes que causan el cambio de estado trófico del lago.

42

CAPÍTULO 5: RESULTADOS Y DISCUSIÓN 5.1 Producción de aguas residuales De las aguas residuales producidas dentro de la cuenca del lago de Atitlán (71750,253.94 m3/año), un 99.66% se clasifican como aguas residuales del tipo doméstico (71724,077.44 m3/año), ya que son aguas que se han utilizado con fines higiénicos (sanitarios, cocinas, lavanderías, lavaderos, pilas, duchas, etc.), que consisten básicamente de excretas humanas y residuos de jabones y detergentes que llegan a las redes de alcantarillado o corren a flor de tierra antes de alcanzar su receptor final (arroyos, ríos, acuífero, lago), producto de las descargas de las instalaciones hidráulicas de las viviendas y también de establecimientos comerciales, públicos y similares de la cuenca; un 0.24% se clasifican como aguas mieles (18,562.50 m3/año), producidas durante el proceso de beneficiado de café, mismas que en su totalidad son descargadas al lago de Atitlán por los beneficios que las generan; y un 0.10% restante se clasifican como aguas de tipo agroindustrial de origen diverso (7,614.00 m3/año), generadas principalmente en rastros, granjas (bovinas, porcinas y avícolas), centros de acopio agrícolas, procesadoras artesanales de lácteos y tintorerías de hilos y telas, las que son muy variadas en sus características, ya que las mismas dependen del tipo de industria a la que pertenecen.

En la cuenca se tienen cuatro situaciones de la población respecto a su relación con la infraestructura básica para el manejo de las aguas residuales, siendo predominante la situación en donde la gente cuenta con letrina pero no con un sistema de drenaje (tres de cada cinco personas), dificultando el manejo de la mayor cantidad de las aguas residuales producidas; la situación más crítica se presenta con la población que no cuenta ni con letrina ni con drenaje (tres de cada 20 personas), volviéndola una fracción de la población de la cuenca muy vulnerable a padecimientos patológicos principalmente del tipo entérico (diarreas) y dérmico; apenas tres de cada 20 personas cuentan con servicio de drenaje, algunos conectados a redes de alcantarillado municipal que funcionan 43

relativamente bien y otros conectados a sistemas de alcantarillado privado o rural que muchas veces no llena los requerimientos mínimos de la ingeniería sanitaria que garanticen una buena conducción de las aguas residuales y mucho menos su tratamiento. Más a la orilla del lago se encontró el uso de fosas sépticas en donde muy pocas de las existentes son verdaderamente fosas sépticas, porque la mayoría, así llamadas, son en realidad pozos de absorción de aguas servidas que provocan problemas de contaminación a las aguas subterráneas y por ende al lago de Atitlán (Tabla 2).

Tabla 2. Población de la cuenca del lago de Atitlán con infraestructura sanitaria básica.

Municipio Sololá Panajachel Santa Catarina Palopó San Antonio Palopó San Lucas Tolimán Santiago Atitlán San Pedro la Laguna San Juan la Laguna San Pablo la Laguna San Marcos la Laguna Santa Cruz la Laguna Concepción San José Chacayá Santa Lucía Utatlán San Andrés Semetabaj Nahualá Totonicapán TOTAL CUENCA Porcentaje

Población Población Población con sin drenaje sin drenaje servicio de y sin letrina con Letrina drenaje 13,037 9,336 79 85 128 6,365 127 601 71 79 1,435 748 176 1,753 984 0 285 35,289 15

10,031 589 329 1,036 882 8,126 1,667 1,441 5,837 1,048 1,022 2,123 340 884 166 167 767 36,455 15

51,310 1,858 2,541 5,921 8,473 17,225 10,030 3,942 2,058 642 3,194 3,205 2,587 19,210 2,828 1,053 9,058 145,135 61

Población con fosa séptica 2,152 2,857 787 473 2,624 7,491 558 18 238 1,027 159 7 223 603 50 0 146 19,413 8

Podría llegarse a pensar que los problemas que se sufren por la falta de infraestructura sanitaria básica se circunscriben sólo al área rural de la cuenca, y efectivamente en ella se tienen fuertes problemas al respecto, sin embargo, en

44

mucho del área urbana, principalmente la que se concentra a las orillas del lago de Atitlán, también se está padeciendo de la falta de esta infraestructura; se ven aguas servidas corriendo a flor de tierra, se sienten olores fétidos, se padecen problemas de moscas y enfermedades diarreicas, dérmicas, oftalmológicas y respiratorias. La tabla 3, muestra que el mayor volumen de las aguas servidas producidas en la cuenca (casi el 69%), corren a flor de tierra, evaporándose, infiltrándose o contaminando terrenos, calles y cuerpos de agua receptores (arroyos, ríos, lago, acuíferos), sirviendo de medio para el crecimiento, propagación y distribución de patógenos y vectores de enfermedades, siendo al final de todo, la misma población la más afectada por los efectos contaminantes de los vertidos de aguas residuales. Únicamente 2.4 m 3 de cada 10 m3 de aguas residuales domésticas generadas en un año, dentro de la cuenca del lago de Atitlán, corren por un sistema de drenaje, y solamente, un poco más de 7 m 3 de aguas residuales domésticas de cada 100 m3 producidos en un año, llegan a una fosa séptica. Herrera (2012)1, considera que los volúmenes de aguas residuales depositados en las fosas sépticas y pozos de absorción, sin duda llegan a generar problemas de contaminación de las aguas subterráneas que discurren hacia el lago de Atitlán, ya que por geología queda claro que el acuífero es libre o freático, presentando altas conductividades hidráulicas y transmisividades, lo que lo hace vulnerable a la contaminación por aguas residuales, sobre todo en los pueblos de la orilla del lago donde los niveles freáticos están entre los 15 y los 30 metros de profundidad en arenas y lavas volcánicas.

1

HERRERA, I. (2012). Comunicación personal. M.Sc. Hidrogeólogo experto, Profesor de Hidrogeología en la maestría de manejo de recursos hídricos, Facultad de Agronomía, USAC; y consultor independiente.

45

Tabla 3. Volúmenes de aguas residuales generados en la cuenca del lago de Atitlán Aguas Aguas Aguas Servidas servidas a flor servidas Municipio sistema de de tierra fosa séptica drenaje (m3/año) (m3/año) 3 (m /año) Sololá 761,360.80 1791,157.20 62,838.40 Panajachel 545,222.40 71,452.40 83,424.40 Santa Catarina Palopó 4,152.24 83,804.00 22,980.40 San Antonio Palopó 4,467.60 203,144.40 13,811.60 San Lucas Tolimán 6,727.68 273,166.00 76,620.80 Santiago Atitlán 334,544.40 740,249.20 218,737.20 San Pedro la Laguna 6,675.12 341,552.40 16,293.60 San Juan la Laguna 31,588.56 157,183.60 525.60 San Pablo la Laguna 3,731.76 230,534.00 6,949.60 San Marcos la Laguna 4,152.24 49,348.00 29,988.40 Santa Cruz la Laguna 75,423.60 123,107.20 4,642.80 Concepción 39,314.88 155,577.60 204.40 San José Chacayá 9,250.56 85,468.40 6,511.60 Santa Lucía Utatlán 92,137.68 586,744.80 17,607.60 San Andrés Semetabaj 51,719.04 87,424.80 1,460.00 Nahualá 0.00 35,624.00 0.00 Totonicapán 14,979.60 286,890.00 4,263.20 TOTAL CUENCA 11854,789.84 51302,428.00 566,859.60 Porcentaje 24.01 68.65 7.34 El estudio permitió definir después del análisis de las variables que caracterizan a la población de la cuenca, determinar que la dotación promedio de agua por persona por día es de 100 litros en el área rural y 180 litros en el área urbana, a excepción de las áreas urbanas de los municipios de Sololá y Panajachel, donde las dotaciones se determinaron en 200 L/persona/día, de la cual en todos los casos el 80% termina convirtiéndose en agua residual (coeficiente del retorno “C” de 0.8). Se determinó también, que las aguas residuales dentro de la cuenca se incrementarán a la misma tasa a la que se incrementa o crece la población.

46

5.1.1 Caracterización de las aguas residuales de la cuenca del lago de Atitlán según su tipo El presente estudio permitió caracterizar las aguas residuales domésticas de la cuenca del lago de Atitlán (Anexo 1), y determinar de manera confiable cuáles son sus principales constituyentes y la magnitud en que éstos se encuentran presentes (Tabla 4), con la finalidad no sólo de poder determinar el impacto contaminante de las mismas, sino además, con el propósito de proporcionar información técnicacientífica que permita desarrollar, adaptar e implementar tecnología para garantizar un manejo y tratamiento adecuado a las necesidades de la cuenca y el lago.

Las aguas residuales domésticas generadas en la cuenca del lago de Atitlán son bastante uniformes en parámetros como la Temperatura, pH, Sólidos disueltos, Sólidos suspendidos totales, DQO y DBO5; medianamente variables en parámetros como Oxígeno disuelto, Grasas y aceites, Sólidos sedimentables, nitratos, nitritos y fosfatos; y, muy variables en parámetros como Coliformes totales y Coliformes fecales (Tabla 4).

47

Tabla 4. Caracterización media de las aguas residuales domésticas generadas en la cuenca del lago de Atitlán.

Parámetro

Unidades de medida

Temperatura °C pH Unidades Oxígeno disuelto mg/L Grasas y aceites mg/L Sólidos cm3/L/h sedimentables Sólidos disueltos mg/L Sólidos suspendidos mg/L totales DQO mg/L DBO5 mg/L Nitratos (NO3 ) mg/L -2 Nitritos (NO3 ) mg/L -3 Fosfatos (PO4 ) mg/L Coliformes NMP/100 totales ml Coliformes NMP/100 fecales ml

Media

20.79 6.98 2.02 47.80

Intervalos de confianza para la Coeficiente Desviación media al 95% de Variación estándar % Límite Límite inferior superior 19.74 21.84 1.90 9.12 6.85 7.12 0.24 3.43 1.72 2.32 0.54 26.67 38.67 56.93 16.49 34.50

3.29

2.71

3.88

1.06

32.08

276.93

255.54

298.32

38.62

13.95

610.13

564.41

655.86

82.56

13.53

530.13 243.27 10.45 0.04 9.27

485.60 220.57 8.83 0.03 7.34

574.67 265.97 12.07 0.05 11.20

80.42 40.99 2.92 0.02 3.48

15.17 16.85 27.99 51.75 37.58

8

112.03

8

135.93

4.83*108

1.83*10

8

3.04*10

1.23*10

8

7.83*10

8

5.41*10

7

2.15*10

8

1.67*10

El estudio también permitió caracterizar el crudo de las aguas mieles que se generan durante el proceso de beneficiado del café dentro de la cuenca y que se vierten

directamente

al

lago

(Anexo

2),

determinando

sus

principales

constituyentes y la concentración en la que éstos se encuentran presentes en las mismas (Tabla 5), con la finalidad de proporcionar información confiable para garantizar un correcto manejo y tratamiento de las aguas mieles así como un correcto dimensionamiento y diseño de la infraestructura sanitaria destinada a su depuración.

Los principales constituyentes de las aguas mieles producidas en la cuenca del lago de Atitlán, presentan bastante uniformidad en los parámetros Temperatura y pH; mediana variabilidad en los parámetros Oxígeno disuelto, Grasas y aceites, 48

Sólidos suspendidos totales, DQO, DBO5, y una alta variabilidad en los parámetros Nitratos, Fosfatos y Coliformes fecales, siendo el más variable este último (Tabla 5).

Tabla 5. Caracterización media de las aguas mieles generadas en la cuenca del lago de Atitlán.

Parámetro

Unidade s de medida

Temperatura °C pH Unidades Oxígeno disuelto mg/L Grasas y aceites mg/L Sólidos suspendidos mg/L totales DQO DBO5 Nitratos (NO3-) Fosfatos (PO4-3) Coliformes fecales

mg/L mg/L mg/L mg/L NMP/100 ml

Media

20.47 4.03 1.12 123.74

Intervalos de confianza para la Coeficiente Desviación media al 95% de estándar Variación % Límite Límite inferior superior 19.58 21.35 1.66 8.11 3.82 4.24 0.39 9.71 0.82 1.42 0.56 49.74 86.51 160.97 69.87 56.46

1,435.93 15,205.1 9 9,552.31 8.61 13.23

968.83

1,903.03

876.59

61.05

11,967.0 7 18,443.31 7,450.08 11,654.55 5.89 11.32 8.90 17.56

6,076.85 3,945.17 5.09 8.13

39.97 41.30 59.13 61.41

4

159.14

4

1.36*10

3

2.07*10

4

2.52*10

2.17*10

La relación DBO5/DQO, tanto para las aguas residuales domésticas (DBO 5/DQO= 0.46), como para las aguas mieles (DBO5/DQO= 0.63), indica que ambos tipos de aguas residuales son aguas muy biodegradables (relación DBO 5/DQO ≥ 0.4), lo que es una ventaja para su tratamiento, debido a que no requieren tecnologías especiales, de alta sofisticación y alto costo, para su tratamiento y pueden ser depuradas empleando cualquiera de las tecnologías convencionales disponibles para el tratamiento de aguas residuales.

Con base a los valores medios de las caracterizaciones, indicados en concentración, las aguas mieles de la cuenca del lago de Atitlán presentan 39 veces más carga orgánica, expresada en DBO5, que las aguas residuales domésticas generadas en la cuenca, y 29 veces más carga orgánica, expresada 49

en DQO (Figura 3); lo cual indica que las aguas mieles son extremadamente ricas en materia orgánica en comparación con las aguas residuales domésticas.

16000.00 Aguas residuales domésticas 14000.00

Aguas mieles

12000.00

mg/L

10000.00 8000.00 6000.00 4000.00 2000.00 0.00

DBO

DQO

Figura 3. Comparación entre la carga orgánica de las aguas residuales domésticas y aguas mieles de la cuenca del lago de Atitlán.

5.2 Aguas residuales que ingresan directamente al lago de Atitlán 5.2.1 Aguas residuales domésticas Diez de los 17 municipios que se encuentran dentro de la cuenca del lago de Atitlán, descargan directamente sus aguas residuales al mismo, ya sea por un sistema de drenaje o por escurrimiento superficial, sin ningún tratamiento previo que mejore la calidad de las mismas, vertiendo al lago un aproximado de 1.37 millones de m3/año (Tabla 6); los restantes municipios descargan sus aguas residuales, de la misma manera, a ríos o arroyos que al final de su recorrido llevan estas aguas al lago, que es el punto más bajo de la cuenca hidrográfica y el que 50

por ende recibe todas las alteraciones que se hacen al sistema hidrológico de la cuenca aguas arriba.

El 17.77% de las aguas residuales domésticas que se producen dentro de la cuenca del lago, se descargan crudas directamente sobre las aguas del lago de Atitlán, mientras que el resto (el 82.23%) se descargan sobre el suelo, arroyos y ríos, que posteriormente las conducen irremediablemente al lago de Atitlán ya sea de manera superficial o subterránea.

Tabla 6. Municipios que descargan sus aguas residuales directamente al lago. Caudal a flor Caudal de tierra que Caudal total descargado llega al lago descargado al lago por Municipio por directamente el sistema escurrimiento al lago de drenaje superficial (m3/año) 3 (m /año) (m3/año) Panajachel 327,133.44 80,412.42 407,545.86 Santa Catarina Palopó 4,152.24 41,902.00 46,054.24 San Antonio Palopó 4,467.60 71,100.54 75,568.14 San Lucas Tolimán 3,363.84 68,291.50 71,655.34 Santiago Atitlán 150,544.98 148,049.84 298,594.82 San Pedro la Laguna 6,007.61 51,232.86 57,240.47 San Juan la Laguna 18,953.14 31,436.72 50,389.86 San Pablo la Laguna 3,731.76 195,953.90 199,685.66 San Marcos la Laguna 4,152.24 24,674.00 28,826.24 Santa Cruz la Laguna 75,423.60 61,553.60 136,977.20 Total 11372,537.82

domésticas

Caudal total descargado directamente al lago (L/s)

12.92 1.46 2.40 2.27 9.47 1.82 1.60 6.33 0.91 4.34 43.52

5.2.2 Contaminación del lago de Atitlán por aguas residuales domésticas Según la United Nations Environment Programme, UNEP (2002), las aguas residuales de cualquier tipo que se descarguen a los lagos deben de cumplir con los siguientes requisitos básicos (Tabla 7):

51

Tabla 7. Características de las aguas residuales que se descargan a los lagos o reservorios. Parámetro Unidades de medida Límite máximo permisible Coliformes Fecales NMP/100ml 1000 Fosfatos mg/L 1 Nitratos mg/L 10 DBO5 mg/L 20 Sólidos Suspendidos mg/L 30 Totales Sólidos Sedimentables mg/L/h 5 Grasas y aceites mg/L 1 Metales pesados mg/L No presencia Fuente: UNEP (2002).

Considerando los límites máximos permisibles y las magnitudes medias de cada parámetro que presenta la caracterización de las aguas residuales domésticas que se producen en la cuenca del lago de Atitlán (Tabla 4), se determina que sólo en el parámetro de los sólidos sedimentables de se está dentro del límite máximo permitido, sin embargo, el resto de los parámetros exceden los límites máximos permisibles, por lo que las aguas residuales que se generan en la cuenca del lago de Atitlán superan en mucho el poder contaminante permitido, poniendo en peligro la salud y buen estado del agua del lago, así como el de sus usuarios.

Para el caso específico de las aguas residuales domésticas que se vierten directamente sobre las aguas del lago de Atitlán a un caudal de 43.52 L/s, se ha determinado que tienen una concentración media ponderada de 11.32 mg/L de PO4-3, que es 22.11% más alta que la concentración media estimada para la cuenca, y una carga contaminante de 42.56 Kg/día de PO 4-3 (13.88 Kg/día de PPO4-3)(Tabla 8). Desde el punto de vista limnológico, para el lago de Atitlán, el Fósforo se considera el elemento limitante para el crecimiento de las algas y el elemento que define la velocidad y el grado del proceso de eutroficación del lago. El lago de Atitlán recibe al año, un aproximado de 11372,537.82 m3 de aguas residuales 52

domésticas que se depositan directamente sobre el mismo, aportando una carga contaminante de 15,536.08 Kg de PO4-3 (5,066.91 Kg de P-PO4-3), tomando en cuenta el área superficial del lago (130 Km2) y con fines de evaluar el estado trófico actual del mismo, esa cantidad anual de fosfatos (PO 4-3) es equivalente a 0.120 g/m2.año para el año 2012. Tabla 8. Carga contaminante de fosfatos (PO4-3) en las aguas residuales domésticas descargadas directamente al lago de Atitlán.

Municipio

Panajachel Santa Catarina Palopó San Antonio Palopó San Lucas Tolimán Santiago Atitlán San Pedro la Laguna San Juan la Laguna San Pablo la Laguna San Marcos la Laguna Santa Cruz la Laguna

Aporte Caudal total Concentración ponderado de descargado Fosfatos Fosfatos directamente -3 -3 (PO4 ) mg/L (PO4 ) mg/L al lago (L/s) al lago

% Aporte de Fosfatos -3 (PO4 ) mg/L al lago

Carga Contaminante -3 PO4 Kg/día

12.92

15.90

4.72

41.71

17.75

1.46

6.30

0.21

1.87

0.79

2.40 2.27 9.47 1.82 1.60 6.33

6.80 12.10 14.00 11.00 10.30 5.60

0.37 0.63 3.05 0.46 0.38 0.81

3.31 5.58 26.91 4.05 3.34 7.20

1.41 2.38 11.45 1.73 1.42 3.06

0.91

8.30

0.17

1.54

0.66

4.34 43.52

5.10

0.51 11.32

4.50 100.00

1.91 42.56

Según los estándares de calidad del agua de la U.S. Environmental Protection Agency, U.S. EPA (2000), se establece que la concentración de fósforo permitida para la descarga, si la corriente descarga en un lago o embalse, debe de estar entre los 0.5 y 1.0 mg/L. Empero, señala que la mejor forma evaluar la contaminación que una fuente en particular representa para un lago es bajo el concepto de Carga Contaminante, que es un concepto ambientalmente más justo. Así, para algunos lagos de Estados Unidos la U.S. EPA ha establecido límites para la carga contaminante que se vierte en los mismos, límites tan estrictos como una carga máxima total diaria de fosfatos de 6.8 Kg/día de P-PO4-3 (Davis, 2010).

53

Debido a la polémica existente en el establecimiento de valores estándares fijos, como límite de la concentración de fósforo permitida en los efluentes, lo correcto y lo práctico sería establecer una carga máxima a ser distribuida entre las fuentes de la cuenca que aportan fósforo al lago o embalse, debido a que este concepto considera la capacidad de respuesta individual de los lagos o embalses ante la contaminación (Salas y Martino, 2001).

Bajo la aplicación del concepto de carga contaminante, no sólo se puede determinar de manera precisa la cantidad de contaminantes que ingresan por día al lago de Atitlán, sino que además se puede individualizar a cada una de las fuentes y dimensionar su aporte, esto permite a los entes encargados de proteger el lago, la priorización de acciones e inversión para solucionar la problemática ambiental del cuerpo lacustre; en ese sentido, en el caso específico de la contaminación por fosfatos (PO4-3) solamente la descarga de aguas residuales domésticas de los municipios de Panajachel y Santiago Atitlán aportan el 68.62% de la carga contaminante, mientras que la descarga de los restantes ocho municipios aportan el 31.38% (Tabla 8).

Las aguas residuales domésticas vertidas directamente sobre las aguas de lago de Atitlán, tienen una concentración media ponderada de DBO 5 de 254.39 mg/L y una carga contaminante equivalente a 956.62 Kg/día (349.17 Tm/año de DBO 5); así como una concentración media ponderada de DQO de 531.97 mg/L que representa una carga contaminante de 2000.40 Kg/día (730.15 Tm/año de DQO). Individualizando los aportes de carga orgánica al lago de Atitlán, las descargas de aguas residuales de los municipios de Panajachel y Santiago Atitlán aportan el 59.82% de la carga contaminante de la DBO5 y el 58.21% de la carga contamínate de la DQO; los restantes ocho municipios descargan al lago el 40.18% de la DBO 5 y el 41.79% de la DQO (Tablas 9 y 10).

Desde el punto de vista de la reglamentación para la regulación y control de la contaminación en el lago de Atitlán, no es correcto medir y sancionar el aporte de 54

las fuentes de contaminantes únicamente bajo el concepto de la concentración ya que no permite determinar de manera objetiva el impacto individual de cada una de éstas; lo correcto es medir y sancionar el impacto contaminante de estas fuentes bajo el concepto de la carga contaminante, que como ya quedó demostrado en los resultados de este estudio, no es lo mismo la carga contaminante que el municipio de Panajachel vierte al lago (la más alta), que la carga contaminante que el municipio de San Marcos la Laguna descarga en el lago (la más baja).

Tabla 9. Carga contaminante de DBO5 en las aguas residuales domésticas descargadas directamente al lago de Atitlán.

Municipio

Panajachel Santa Catarina Palopó San Antonio Palopó San Lucas Tolimán Santiago Atitlán San Pedro la Laguna San Juan la Laguna San Pablo la Laguna San Marcos la Laguna Santa Cruz la Laguna

Caudal total descargado directamente al lago (L/s)

Aporte Concentración ponderado de DBO5 mg/L DBO5 mg/L al lago

% Aporte de DBO5 mg/L al lago

Carga Contaminante DBO5 Kg/día

12.92

300.00

89.08

35.02

334.97

1.46

210.00

7.05

2.77

26.50

2.40 2.27 9.47 1.82 1.60 6.33

215.00 260.00 290.00 230.00 295.00 168.00

11.84 13.57 63.09 9.59 10.83 24.44

4.65 5.34 24.80 3.77 4.26 9.61

44.51 51.04 237.24 36.07 40.73 91.91

0.91

245.00

5.15

2.02

19.35

4.34 43.52

198.00

19.76 254.39

7.77 100.00

74.31 956.62

55

Tabla 10. Carga contaminante de DQO en las aguas residuales domésticas descargadas directamente al lago de Atitlán.

Municipio

Caudal total descargado Concentración directamente DQO mg/L al lago (L/s)

Panajachel Santa Catarina Palopó San Antonio Palopó San Lucas Tolimán Santiago Atitlán San Pedro la Laguna San Juan la Laguna San Pablo la Laguna San Marcos la Laguna Santa Cruz la Laguna

Aporte % Aporte de Carga ponderado de DQO mg/L Contaminante DQO mg/L al al lago DQO Kg/día lago

12.92

620.00

184.10

34.61

692.27

1.46

485.00

16.27

3.06

61.20

2.40 2.27 9.47 1.82 1.60 6.33

451.00 591.00 577.00 514.00 630.00 388.00

24.83 30.85 125.53 21.44 23.13 56.45

4.67 5.80 23.60 4.03 4.35 10.61

93.37 116.02 472.03 80.61 86.97 212.27

0.91

550.00

11.55

2.17

43.44

4.34 43.52

379.00

37.82 531.97

7.11 100.00

142.23 2000.40

Aparte de la contaminación físico-química que producen las aguas residuales domésticas que alcanzan las aguas del lago de Atitlán, la contaminación microbiológica también es muy importante, principalmente considerando que las aguas del lago son usadas para consumo humano por más de 78,000 personas (Tabla 11), recreación, pesca y transporte; actualmente esa contaminación no se generaliza a todo el volumen de agua contenido en el lago (24.40 Km 3), es una contaminación focalizada que se concentra principalmente en las aguas del lago y playas ubicadas frente a los principales centros poblados asentados en las riberas del lago de Atitlán, encontrándose poblaciones de coliformes fecales y Escherichia coli muy altas y fuera de cualquier límite máximo permisible. También se identificó, en todos los puntos de ingreso de aguas residuales al lago, presencia de los parásitos:

Entamoeba

histolytica,

Yersinia

enterocolitica,

Giardia

lambia,

Cryptosporidium parvum, y Taenia solium2; los lugares del lago que presentan la contaminación microbiológica más alta son: Panajachel, Santa Cruz la Laguna,

2

Identificación hecha por el laboratorio de microbiología del Hospital Nacional Juan de Dios Rodas, Sololá. 03 de diciembre de 2012.

56

Santa Catarina Palopó y las bahías de Santiago Atitlán y San Lucas Tolimán (Tabla 12).

Tabla 11. Total de personas que consumen agua del lago de Atitlán.

Municipio Panajachel Santa Catarina Palopó San Antonio Palopó San Lucas Tolimán Santiago Atitlán San Pedro la Laguna San Juan la Laguna San Pablo la Laguna San Marcos la Laguna Santa Cruz la Laguna

% de agua que se consume del lago 60 15 15 95 100 100 25 3 15 15 Total

Total de personas que consumen agua del lago año 2012 9,075 584 1,122 12,017 40,356 12,264 1,458 236 451 855 78,420

La Organización Mundial de la Salud, WHO (2008), señala que la contaminación microbiológica de las aguas ha sido implicada como la causante de importantes infecciones y enfermedades parasitarias como cólera, disentería, tifoidea, hepatitis, giardiasis, schistosomiasis, cisticercosis, amebiasis y gusano de Guinea, provocando el 80% de las enfermedades en países en desarrollo. Todas estas enfermedades se transmiten por material fecal contaminado que contamina el agua, la que sirve de medio vector cuando ésta es ingerida o en algunos pocos casos cuando entra en contacto con la piel; virus como el de la hepatitis y rotavirus, bacterias como las causantes del cólera, tifoidea y disentería y parásitos como la Giardia, Cryptosporidium, Amebas y Cisticercos, son los más comúnmente transmitidos por la contaminación fecal del agua.

Según la Dirección de Área de Salud de Sololá, recientemente, se han atendido alrededor de los 9,200 casos/año de enfermedades diarreicas dentro de la cuenca

57

del lago de Atitlán3; que en más del 90% de los casos se deben a infecciones producidas por consumo de agua contaminada, y el resto por consumo de alimentos contaminados y malos hábitos de higiene.

Estudios sobre las condiciones de saneamiento ambiental realizados en la cuenca del lago de Atitlán, por entes especializados, señalan que las aguas residuales domésticas se asocian al 97.62% de los casos diarreicos registrados en el área rural de la cuenca, al 89.47% de las infecciones dérmicas, al 100% de las irritaciones dérmicas y al 91.67% de los casos de conjuntivitis (Romero, 2008). Según lo indican los mismos estudios, el gran problema que existe es la falta de infraestructura sanitaria básica dentro de la cuenca para el manejo de las aguas residuales y de los desechos humanos (heces y orina) que impidan que se contaminen las fuentes y cuerpos de agua, así como los alimentos; además, la falta total de manejo de los desechos sólidos (basura) viene a agravar el problema.

Las áreas de mayor riesgo identificadas dentro de la cuenca, según la tasa de incidencia de diarreas son: Santa Cruz la Laguna, San Pablo la Laguna, Sololá, San Pedro la Laguna, Santiago Atitlán, San Lucas Tolimán, Santa Catarina Palopó y Panajachel.

Existe una fuerte asociación entre los municipios que descargan sus aguas residuales directamente al lago (Tabla 6) y los municipios que extraen agua del lago para consumo humano (Tabla 11), debido al proceso de contaminación fecal que generan estos pueblos y que hace que las aguas del lago que se consumen presenten altos niveles de contaminación microbiológica y parasitaria, no cumpliendo así con los requisitos microbiológicos mínimos exigidos para el agua potable. Lo anterior se debe a que las municipalidades del área no tienen la infraestructura y equipo necesario para potabilizar el agua y a que no tienen el

3

Dato proporcionado por el Departamento de Estadística, de la Dirección de Área de Salud de Sololá, Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social. 22 de febrero de 2013.

58

interés y la voluntad de hacerlo; también influye significativamente el hecho que las autoridades responsables de la regulación y control del saneamiento ambiental en la cuenca no cumplen con su trabajo y sus responsabilidades legales. Todo lo anterior es la causa de los elevados índices de morbilidad del área principalmente de enfermedades diarreicas y parasitarias que en el peor de los casos provocan pérdidas de vidas humanas.

32% de las personas que viven en los pueblos asentados a las orillas del lago de Atitlán presentan infección con Cryptosporidium parvum, los niños en edades comprendidas entre los 2 y 10 años son el sector de la población altamente susceptible con tasas de incidencia entre el 30% y 37%, encontrándose una alta prevalencia en niñas con un 50%; la infección es consistente y no presenta variaciones entre la época seca y la época lluviosa. Se considera que las aguas del lago de Atitlán son las responsables de la transmisión de la enfermedad, principalmente por la contaminación fecal que contienen. La tasa de incidencia de Cryptosporidum en los pueblos de la orilla del lago de Atitlán es significativamente alta cuando se compara con la tasa de 8.3% y 1% que se presentan en la ciudad de Guatemala y sus alrededores, en la época seca y en la época de lluvia, respectivamente (Laubach, Bentley, Ginter, Spalter y Jensen, 2004). La contaminación fecal de las aguas del lago de Atitlán, que después son consumidas por la población que se asienta en sus orillas (Tabla 11), es un problema gravísimo de salud pública que atenta contra la vida de las personas, especialmente contra la vida de los niños.

Según la Organización Mundial de la Salud, WHO (2008), el agua potable no debe contener patógenos, y más específicamente no debe de existir presencia de E. coli o coliformes fecales en 100 ml de muestra de agua, ni tampoco presencia de coliformes totales (0 NMP/100 ml); por lo que las aguas ubicadas frente a los poblados asentados a orillas del lago no son aptas para el consumo humano, ya que rebasan por mucho los límites microbiológicos máximos permisibles (Tabla 12). También indica la WHO (2003) y la EPA (1998) que las aguas que son 59

usadas para la recreación (natación, buceo y deportes acuáticos que requieren tener contacto del cuerpo con el agua) no deben exceder el límite máximo permisible de coliformes totales de 200 NMP/100 ml o su equivalente de 126 NMP E. coli/100 ml o 33 NMP enterococcidos/100 ml. Estos límites permiten, con más de un 95% de confianza, que únicamente sucedan 8 casos de enfermedades entéricas en 1,000 nadadores expuestos a esta agua. Para la navegación y el disfrute en general, que no sea nadar, se recomienda un límite máximo permisible de coliformes totales de 2,000 NMP/100 ml. Poblaciones mayores de coliformes aumentan significativamente el riesgo de enfermedades en los usuarios y pueden presentarse también problemas en las mucosas y membranas de los ojos, nariz, oído y garganta en gente que nade en estas aguas consecuencia de patógenos oportunistas asociados a los coliformes.

Considerando los límites máximos permisibles de coliformes totales para la natación y deportes acuáticos que requieren un contacto directo del cuerpo con el agua del lago y los promedios microbiológicos de las aguas del lago frente a los poblados asentados a su orilla, sólo las aguas del lago frente a los poblados de San Juan la Laguna, San Marcos la Laguna, Tzununá y las aguas del centro del lago son microbilógicamente aptas para esta actividad; mientras que las aguas frente a Santiago Atitlán y Panajachel (desembocadura del río y Tzanjuyú) ni siquiera llenan los requisitos microbiológicos mínimos para la navegación (Tabla 12).

60

Tabla 12. Contaminación microbiológica encontrada frente a los principales centros poblados asentados a orillas del lago de Atitlán. Lugar Sololá (Frente a desembocadura río Quiscap) Panajachel (Frente a desembocadura río San Francisco) Panajachel (Frente a Tzanjuyú) Frente a Santa Catarina Palopó Frente a San Antonio Palopó Frente a San Lucas Tolimán Frente a Santiago Atitlán Frente a San Pedro la Laguna Frente a San Juan la Laguna Frente a San Pablo la Laguna Frente a San Marcos la Laguna Frente a Tzununá (Aldea) Frente a Santa Cruz la Laguna Centro del lago

Coliformes totales (NMP/100 ml)

Escherichia coli (NMP/100 ml)

325

11

5600

1100

2800 865 420 2200 2450 300 60 220 50 26 600 70

112 87 43 750 440 11 3 21 2 1 40 1

*Todas las muestras fueron tomadas dentro del lago a 15 metros de la orilla y a 5 metros de profundidad el día 26 de diciembre de 2012.

Las aguas residuales domésticas no sólo se asocian como causa directa de algunas enfermedades, sino que además se asocian también con la reproducción de vectores de enfermedades; en la cuenca del lago de Atitlán, el 95.35% de la presencia de moscas en las viviendas se asocia a la falta de infraestructura para el manejo de las aguas residuales, debido a que estas crean condiciones óptimas de humedad, temperatura y alimento para la reproducción y establecimiento de las moscas, permitiéndoles completar su ciclo muchas veces por año (Romero, 2008).

5.2.3 Aguas mieles (Aguas residuales agroindustriales) Dentro de la cuenca del lago de Atitlán se producen aguas residuales relacionadas principalmente a las industrias del café, granjas, rastros, centros de acopio agrícolas y tintorerías de hilos y telas, sin embargo, por los volúmenes producidos y por la magnitud de su impacto perjudicial, se considera que la contaminación más importante se produce por las aguas mieles que los beneficios de café

61

desechan directamente al lago consecuencia de la transformación del café cereza a café pergamino.

Se estima que la caficultura dentro de la cuenca mueve la economía de al menos 7 municipios; ubicándose una gran proporción del área cafetalera a orillas del lago de Atitlán y en zonas de alta pendiente cercanas al lago, mucho de este café es beneficiado dentro de la misma cuenca, en beneficios que también se ubican cerca del lago y que tienen un impacto directo sobre el recurso lacustre al dirigir hacia el mismo el caudal de aguas mieles desechadas en el proceso de beneficiado del café.

Para efectos de medir el poder contaminante real de las aguas mieles del beneficiado del café se considera que el parámetro más importante para medirla es la DQO (Demanda Química de Oxígeno) ya que mediante este proceso se logra oxidar toda la materia orgánica presente en este tipo de fluido, mientras que el parámetro de la DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno), para las aguas mieles de café tiene la desventaja de no poder oxidar toda la materia orgánica presente en la muestra, alcanzando oxidar hasta un 60% de esa materia orgánica en los cinco días que dura el análisis, brindando una información poco fiable al respecto (Watts y Halliwell, 1996).

Dentro de la cuenca del lago de Atitlán, operan 19 beneficios de café que todos los años desechan sus aguas mieles sin tratamiento directamente al lago, estos beneficios húmedos procesan durante la época de cosecha y beneficiado 62,500 quintales de café pergamino (Anzueto, 2010), en un período aproximado de 120 días (noviembre a febrero, algunos beneficios trabajan hasta las primeras semanas de marzo), trabajando 8 horas diarias. Considerando que los beneficios que operan en la cuenca son beneficios semitecnificados (4) y beneficios tecnificados (15), se estimó por aforos en campo, que se consume un promedio de 297 litros de agua por quintal de café pergamino seco producido (media ponderada), por lo que siguiendo el patrón de operación antes descrito, en el 62

proceso de beneficiado de café en la cuenca del lago de Atitlán, se consume al día un total de 154.69 m3 de agua (5.37 L/s), que se extrae en la mayoría de los casos del mismo lago (Tabla 13).

En esos 120 días de beneficiado, el lago recibe una contaminación orgánica de 177,314.80 Kg de DBO5 y 282,246.29 Kg de DQO, lo que significa que para poder oxidar la materia orgánica contenida en las aguas mieles vertidas al lago, se extraen de las aguas del mismo lago 282,246.29 Kg de O 2, provocando un impacto ecológico fuerte, que ha pasado desapercibido simplemente porque no se quiere ver (Tabla 13).

A pesar que las aguas mieles son el 0.24% de las aguas residuales que se generan en la cuenca del lago de Atitlán, éstas en tan sólo cuatro meses vierten al lago una carga contaminante equivalente al 51% de la DBO 5 y al 39% de la DQO que las aguas residuales domésticas descargan al mismo durante todo un año; eso indica que las aguas mieles tienen una carga contaminante diaria 1.51 veces mayor a la de las aguas residuales domésticas en términos de DBO 5 y una carga contaminante diaria 1.18 veces mayor a la de las aguas residuales domésticas en términos de DQO.

Tomando en cuenta que una persona en promedio genera 56 g de DBO 5 en la cuenca del lago de Atitlán (Romero, 2009), la carga contaminante diaria de las aguas mieles que se vierten al lago equivale a la contaminación diaria que genera una población de 26,386 personas.

63

Tabla 13. Carga contaminante de las aguas mieles que se descargan directamente al lago de Atitlán. Unidades de Parámetro Valor medida Beneficios húmedos que operan en la Beneficios 19 cuenca Café pergamino beneficiado Quintal 62,500a Caudal de agua consumido en el Litros/quintal 297 proceso de beneficiado húmedo pergamino Total de agua consumida durante el proceso de beneficiado húmedo en la Litros 181562,500 cuenca Duración de la etapa de beneficiado Días 120 Duración de la jornada diaria de Horas 8 beneficiado Caudal de aguas mieles descargado al L/s 5.37 lago de Atitlán Caudal de aguas mieles descargado al m3/día 154.69 lago de Atitlán -3 Carga contaminante de fosfatos (PO4 ) Kg/día 2.05 Carga contaminante de DBO5 Kg/día 1,477.62 Carga contaminante de DQO Kg/día 2,352.05 -3 Total de fosfatos (PO4 ) descargados al Kg 245.61 lago durante la etapa de beneficiado Total de DBO5 descargada al lago Kg 177,314.80 durante el beneficiado Total de DQO descargada al lago Kg 282,246.29 durante el beneficiado a Fuente del dato, Anzueto (2010). La carga contaminante de fosfatos que aportan las aguas mieles por período de beneficiado es de 245.61 Kg de PO4-3 (80.10 Kg de P- PO4-3), la cual tomando en cuenta el área superficial del lago (130 Km2) y con fines de evaluar el estado trófico actual del mismo, esa cantidad de fosfatos (PO 4-3) es equivalente a 0.002 g/m2.año para el año 2012.

Savigne y Romanovski (2000), hace énfasis en que las aguas residuales producto del beneficiado húmedo del café son una fuente importante de contaminación de los recursos hídricos, por lo que deben de recibir un tratamiento básico antes de descargarse a cualquier cuerpo de agua, para reducir la magnitud de los impactos 64

negativos sobre el cuerpo receptor, debiendo cumplir con los siguientes parámetros de calidad mínima al momento de la salida del tratamiento: DBO 5 ≤ 1000 mg/L, DQO ≤ 1000 mg/L, pH 5 a 9, Sólidos suspendidos totales = 0 mg/L, Sólidos sedimentables ≤ 1 ml/L/h, Materia flotante = Ausente.

En la actualidad ninguna de las aguas mieles desechadas por los beneficios de café que operan a orillas del lago de Atitlán y que son descargadas directamente al mismo, recibe un tratamiento previo para reducir su impacto negativo sobre el lago, no cumpliendo con los parámetros mínimos de calidad requerida, llegándose al extremo en algunos casos de desechar junto a esta agua, la pulpa del café beneficiado, lo que aumenta considerablemente la carga orgánica contaminante.

Los impactos negativos que tienen las aguas mieles que los beneficios de café descargan sobre las aguas del lago son los siguientes: 

Aumento de la DBO5 de las aguas del lago a más de 2500 mg/L



Aumento de la DQO de las aguas del lago a más de 2500 mg/L



Disminución del oxígeno disuelto en las aguas del lago (algunas veces produciendo anoxia total)



Incremento de las poblaciones de bacterias heterotróficas en las aguas del lago.



Disminución considerable del pH del agua del lago.



Aumento de los sólidos en suspensión



Destrucción de los nichos ecológicos acuáticos (peces, crustáceos y aves)



Imposibilita el uso del agua del lago por los humanos (consumo y recreación)



Sirven de medio para el crecimiento de bacterias y hongos, nocivos para la salud del hombre y de la fauna acuática.

Además, la Asociación Nacional del Café, ANACAFE (1998), especifica que el efecto perjudicial para el cuerpo de agua receptor de las aguas mieles, consiste en que los requerimientos de oxígeno, por las bacterias, son mayores que la cantidad natural de disolución de oxígeno nuevo en el agua, debido a que al agotarse el 65

oxígeno disuelto, la demanda de éste será satisfecha por los nitratos (NO 3-) y los sulfatos (SO4-2) presentes, dando como resultado la formación de compuestos como el bisulfuro de hidrógeno y el amoníaco, responsables del mal olor de las aguas contaminadas con aguas mieles; también señala que se modifica drásticamente el pH natural del agua reduciéndolo a 4.5 o menos, a causa del aporte de ácidos orgánicos del tipo acético, propiónico y butírico, y que se incrementa la turbidez del agua como consecuencia de los polifenoles y de la gran cantidad de sólidos suspendidos aportados.

La descarga al lago de las aguas mieles, producto del beneficiado del café, pueden en determinado momento crear zonas heterotróficas en sitios específicos del lago, eso quiere decir que en estos puntos del lago, ante la imposibilidad que las algas y cianobacterias empleen la materia orgánica para su metabolismo, las bacterias del tipo heterotrófico serán las dominantes dada su capacidad de aprovechar la materia orgánica, empero, aparte de la anoxia y la destrucción de nichos ecológicos, está condición heterotrófica es indeseable debido a que permite no sólo el crecimiento de bacterias saprófitas sino también el crecimiento de bacterias patógenas, poniendo en alto riesgo la salud y la vida de las personas que usan las aguas del lago de Atitlán.

5.2.4 Aguas residuales producto del lavado de ropa en las aguas del lago Las actividades cotidianas de los seres humanos dentro de la cuenca del lago de Atitlán afectan al ecosistema lacustre y a los ecosistemas terrestres, así como a diversos eslabones de las cadenas tróficas. Cuando se utiliza un detergente común para lavar la ropa en cualquier parte de la cuenca, se contribuye, aunque sea a escala modesta, a la contaminación de las aguas de los ríos y el lago, favoreciendo la eutroficación. Sin embargo, el efecto más directo y perjudicial se tiene cuando se lava directamente en las aguas del lago.

La contaminación que efectúan las personas que lavan ropa en el lago de Atitlán no sólo se limita a depositar detergentes en sus aguas, sino también a depositar 66

jabón y cloro; y, aunque el efecto más negativo lo tienen los detergentes, los jabones y el cloro también contribuyen al proceso de degradación de la calidad de las aguas y de los ecosistemas acuáticos que dependen de ellas. El 8.6% de las señoras que lavan en el lago usan sólo jabón para lavar, 25.7% usan jabón y detergente y 65.7% usan jabón, detergente y cloro, en promedio una señora usa 3.43 bolas de jabón/semana (343.25 g/bola), 2.28 bolsas de detergente/semana y 1.88 bolsas de cloro/semana (210 ml/bolsa) (Anexo 3).

Hasta hace 5 años se estimaba que lavaban en el lago 396 señoras, mientras que hoy en día la población se estima en 440 señoras, identificándose una tasa anual de crecimiento de la población de lavanderas de 2.11%, normalmente ellas lavan en el lago 3.5 días/semana en promedio, divididas en dos turnos al día (Anexo 1).

Se considera que el factor que más incide en que se incremente el número de lavanderas al año es del acceso gratuito al recurso lago, además factores como el crecimiento poblacional, la falta de pilas y tanques públicos influyen también en el incremento; mientras que la creación de infraestructura pública para el lavado de ropa, ha mermado en algunas ocasiones este aumento, haciendo que se retiren señoras de esta práctica y reduciendo las enfermedades conseguidas al lavar en el lago; sin embargo, el balance neto es positivo al incremento de población, ya que la tasa anual de incremento de lavanderas es de 2.11% comparado con los 3.18% que se tiene de tasa demográfica anual en la cuenca del lago de Atitlán, señalada por Romero (2009).

11 de cada 12 señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán consideran que su labor lo contamina, sin embargo, la razón por la cual ellas lavan en el lago a pesar de conocer que lo están contaminando, es que casi 17 de cada 22 señoras lavanderas aprovechan el hecho que el lago es un recurso gratuito, de acceso libre y con abundante agua.

67

Dickson (1999), señala que la contaminación por detergentes sintéticos se debe a que son sustancias en las que se utilizan fosfatos y enzimas para su producción, los primeros son materiales inorgánicos que son alimento para plantas e invertebrados, y los segundos, compuestos orgánicos que catalizan los procesos metabólicos. El mismo autor señala también que la mayoría de éstos contienen Tripolifosfato de sodio (Na5P3O10), empleado para fijar los iones de calcio y magnesio de las aguas duras y favorecer la propia capacidad de emulsión del detergente, indicando que para Latinoamérica la composición química de los detergentes comunes de lavandería tiene en promedio 20% de este compuesto y sólo un 18% de ingredientes con acción detergente, En el proceso de lavado de ropa que se hace en las aguas del lago de Atitlán, todas las marcas de detergente empleadas tienen como fuente de fosfatos el Tripolifosfato de Sodio, convirtiéndose la deposición de detergentes en una fuente importante de fosfatos para el lago (Anexo 1). Aparte de los fosfatos, uno de los principales problemas que causa el uso de detergentes, es que los de tipo comercial deben contener ciertos aditivos que se pueden convertir en graves contaminantes del agua, entre los principales aditivos están pequeñas cantidades de perfumes, blanqueadores, abrillantadores ópticos, estos últimos son tinturas que le dan a la ropa un aspecto de limpieza; y, los agentes espumantes.

El anexo 3, muestra que actualmente el lago de Atitlán recibe, producto del lavado de ropa en sus aguas, 13,315.20 Kg de detergente/año, lo que deposita en las mismas 2,663.04 Kg/año de Tripolifosfato de Sodio (Na 5P3O10) y 2,396.74 Kg/año de ingredientes con acción detergente. El Ion Ortofosfato (PO 4-3) es la forma más común de expresar las concentraciones de Fósforo tanto en análisis de suelos como de agua, y la forma más común de analizar las concentraciones contaminantes de Fósforo en cuerpos de agua; una molécula de Tripolifosfato de Sodio equivale a 0.775 moléculas de Ion Ortofosfato; determinándose entonces que el lago de Atitlán recibe, como consecuencia del lavado de ropa con detergentes en sus aguas, una carga contaminante anual de 2,063.86 Kg/año de PO4-3. 68

Para efectos de la evaluar el estado trófico actual y futuro del lago del lago de Atitlán y considerando el área del espejo de agua del lago de Atitlán (130 Km2), el aporte que recibe el lago de 2,063.86 Kg/año de PO 4-3 es equivalente a 0.016 g (PO4-3)/m2.año para el año 2012. El jabón también es un problema contaminante debido a tener la particularidad de liberar al

agua, como agente limpiador, altas cantidades del ión orgánico

carboxilato y glicerol, aumentando considerablemente la DBO y DQO de las aguas del lago (Hart, Craine y Hart, 1995). Aunque el problema básico no lo constituye el aporte de nutrientes como los fosfatos, si presenta el problema de producir anoxia en las aguas del lago, producto de la oxidación biológica o química de sus componentes. Las aguas del lago de Atitlán se clasifican como duras (178.56 mg/L de CaCO3) (Romero, 2009), teniendo la característica de neutralizar, en parte, el efecto limpiador del jabón, debido a la formación de sales entre los iones de carboxilato y los del calcio y el magnesio, sin embargo, éstas presentan la desventaja de formar natas que sirven de sustrato para el crecimiento de algas, hongos y bacterias que pueden causar problemas a la salud humana. El 100% de las personas que usan el lago para lavar su ropa emplean jabón, depositando en el lago 27,011.72 Kg/año de jabón (Anexo 3).

El lago de Atitlán recibe al año 5,949.35 litros de solución blanqueadora producto del lavado de ropa en sus aguas, aproximadamente 13 de cada 20 señoras la usan, aportando 315.32 Kg/año de Hipoclorito de Sodio (Anexo 3). El cloro no es un nutriente importante en el proceso de eutroficación de los lagos, sin embargo, es un contaminante muy persistente en el ambiente que se acumula en la cadena trófica (magnificación ecológica), pudiendo provocar intoxicaciones crónicas a animales y humanos, además puede causar problemas serios a nivel de piel en la gente que está mucho tiempo en contacto con el producto, teniendo mayor riesgo de padecerlas la misma gente que lava en el lago o algún bañista que emplee esas aguas para su distracción. La WHO (2008), recomienda que las 69

concentraciones de cloro máximas aceptables en el agua potable no sobrepasen los 5 mg/L, además señala que el cloro en aguas turbias puede dar origen a la formación de Trihalometanos, compuestos que tienen efecto cancerígeno en animales. Se necesita un estudio más profundo para identificar los efectos que tiene el Hipoclorito de Sodio sobre las aguas del lago, nichos ecológicos, ecosistema en general y en la salud humana.

El lavado de ropa en las aguas del lago tiene los siguientes impactos negativos: 

Incremento de la turbidez del agua del lago



Incremento de la DBO5 y DQO en las aguas del lago



Incremento de las poblaciones de bacterias heterotróficas en las aguas del lago.



Incremento en el aporte de nutrientes principalmente Fosfatos (Eutroficación)



Incremento en la población de algas (Eutroficación)



Reducción del oxigeno disuelto en las aguas del lago



Aparecimiento de natas en la superficie del agua del lago



Destrucción de nichos ecológicos



Imposibilidad de usar el agua por los humanos



Aparecimiento de enfermedades en los usuarios del lago

5.2.5 Enfermedades en señoras que lavan en el lago El anexo 3, muestra que seis de cada 10 señoras han padecido y/o padecen enfermedades debido al hecho de lavar ropa en el lago, presentado en su mayoría enfermedades dérmicas (manchas y ronchas en la piel), así como en algunos casos diarreas, tos, catarro y alergias. Las aguas con altas cantidades de jabón y detergentes son medio ideal para el crecimiento de hongos, bacterias y protozoarios que pueden causar infecciones serias a nivel de piel y a nivel entérico, también pueden asociarse algunas reacciones alérgicas a tipos específicos de algas (principalmente cianobacterias) que liberan compuestos químicos irritantes y a veces tóxicos o también a algunos aditivos del mismo jabón, detergente y cloro. 70

Muchos de los problemas a nivel respiratorio pueden ser asociados a patógenos oportunistas que se reproducen en aguas sucias y natas de jabón como Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas, y especies de Mycobacterium, que provocan infecciones a nivel de piel y de membranas y mucosas de los ojos, oídos, nariz y garganta, pudiendo en casos graves causar neumonías severas que conduzcan a la muerte (WHO, 2003). Algunas especies de algas verde-azules también son asociadas a problemas de irritación en ojos y vías respiratorias.

5.2.6 Algas en las zonas de lavado de ropa El 100% de las señoras que lavan en las aguas del lago señalan que ha habido un incremento significativo en la cantidad de algas que viven en las zonas litorales del lago, considerándolas un verdadero problema por obstaculizar la labor de lavado de ropa y en algunos casos por tener efectos irritantes, su principal preocupación se centra en el aparecimiento de natas verdes y/o marrones sobre la superficie del lago, a las que asocian con los problemas dérmicos, algunos de estos problemas pueden vincularse directamente a algunas especies de cianobacterias, aunque algas como la Egeria densa y la Hydrilla verticillata, también pueden producir irritación de la piel y picazón, que posiblemente sea lo que generalmente sucede, ya que las zonas de lavado de ropa son zonas con presencia abundante de estas algas.

Durante el estudio se verificó que todas las áreas del lago sometidas a los efectos de la contaminación generada por el lavado de ropa presentan una sobrepoblación de algas, siendo las áreas más afectadas las de las bahías de San Lucas Tolimán y Santiago Atitlán, encontrándose en estos sitios grandes extensiones de sus zonas litorales cubiertas de algas, así como grandes zonas del espejo de agua del lago cubiertas por una nata de color verde/marrón (cianobacterias o algas filamentosas), indicador de un proceso fuerte y acelerado de degradación de las aguas del lago. La Fundación del Comité Internacional de Ambientes Lacustres, ILEC (2004), indica que los ingresos excesivos de nutrientes pueden estimular el 71

crecimiento de algas filamentosas y el crecimiento de especies tóxicas de algas verde-azules (cianobacterias) que afectan tanto la salud de los animales de cría como la salud de los humanos; también pueden interferir con los usos del agua para los humanos al ocasionar problemas de sabor y olor en el agua potable, y además ser fuente de precursores de trihalometanos, compuestos químicos identificados como del tipo cancerígeno. En el lago de Atitlán estas natas verdes y/o marrones, malezas flotantes y aguas verdes normalmente están compuestas por algas filamentosas de los géneros Spirogyra, Cladophora y Pithophora y a veces por algas verde-azules (cianobacterias) del tipo oscilatorias-filamentosas, donde los géneros más comunes son Lyngbya (más abundante), Microcystis y Rivularia, las dos últimas productoras de cianotoxinas causantes de problemas serios para la salud humana (Romero, 2011).

Los resultados explican por qué muchas de las señoras que lavan ropa en el lago y que tienen un contacto frecuente con aguas con altas poblaciones de estas algas, hayan tenido o tengan problemas de salud principalmente del tipo dérmico y respiratorio.

5.3 Impacto de las aguas residuales en el estado trófico del lago de Atitlán Dado a que el fósforo es el elemento limitante para el lago de Atitlán, el análisis de las principales fuentes que aportan fosfatos al agua del lago, permitió identificar que el Río Quiscap aporta el 61.01% de éstos, siendo la fuente con el mayor aporte de fosfatos, seguido por las aguas residuales domésticas que aportan el 20.88% y por el río San Francisco con un 15.01% de aporte; actualmente estas tres fuentes, de las cinco estudiadas, aportan el 96.89% del total de fosfatos que recibe el lago de Atitlán al año. Individualizando el análisis, las aguas residuales domésticas son actualmente la segunda fuente más importante de aporte de fosfatos al lago de Atitlán (Tabla 14).

La misma tabla 14, muestra claramente que más de 3/4 partes del fósforo que ingresa al lago de Atitlán, viene de la parte alta de la cuenca, aportado por los ríos 72

Quiscap y San Francisco, que vierten en el lago gran cantidad de sedimentos consecuencia de: a) la erosión hídrica de los suelos, causada por la deforestación, las malas prácticas agrícolas, el crecimiento urbano desordenado, la apertura de caminos y carreteras; b) la erosión hídrica de los bancos de materiales de las riberas de los ríos, debido a la falta de regulación hidrológica de los ríos (represamiento y disipación de energía); y c) al dragado irresponsable de los ríos y a la acumulación de sedimentos en bordas no protegidas. Las aguas residuales domésticas aportan un poco más de 1/5 de los fosfatos que ingresan al lago, debido a la descarga de aguas residuales domésticas sin tratamiento directamente sobre las aguas del lago de Atitlán.

Las proyecciones a 50 años, señalan que los ríos seguirán siendo los que más fosfatos aporten al lago de Atitlán con un 64.45%, mientras que las aguas residuales domésticas aportarán 1/3 del total de fosfatos, siendo una fuente que en el futuro cobrará más importancia por su efecto eutroficador sobre las aguas del lago (Tabla 14).

Tabla 14. Aportes de fosfatos por fuente al lago de Atitlán y sus proyecciones. Carga de PO4-3 (g/m2.año) Fuente Río Quiscap Río San Francisco Aguas residuales domésticas Lavanderas Aguas mieles (beneficios de café) Total

2012 (Año base)

2022 (Año 10)

2032 (Año 20)

2042 (Año 30)

2052 (Año 40)

2062 (Año 50)

0.349 0.086 0.120 0.016

0.449 0.123 0.163 0.020

0.550 0.160 0.224 0.024

0.650 0.197 0.306 0.030

0.750 0.235 0.418 0.037

0.850 0.272 0.572 0.045

0.002

0.002

0.002

0.002

0.002

0.002

0.572

0.757

0.959

1.185

1.441

1.741

El estudio indica que actualmente el lago de Atitlán, es un lago oligotrófico (Probabilidad de 59.38%) con una marcada tendencia a convertirse en un lago mesotrófico en un período aproximado de 27 años (año 2039), donde alcanzará la 73

máxima probabilidad de mesotrofismo (P= 77.68). De acuerdo a los resultados generados por LACAT-AT para el lago de Atitlán la etapa de transición entre el estado oligotrófico y mesotrófico se alcanzará en el año 2016, tiempo en el que se igualarán las probabilidades de ambos estados tróficos a 49%, de ese punto en adelante el estado oligotrófico del lago se reducirá y se incrementará el estado mesotrófico hasta alcanzar su máximo nivel 23 años después. Durante esos 27 años que transcurrirán entre el estado oligotrófico actual hasta el mesotrófico, las concentraciones de fosfatos (PO4-3) en las aguas de lago irán de los 0.025 mg/L a los 0.069 mg/L (Tabla 15 y Figura 4).

Desde el punto de vista limnológico es urgente evitar que el lago de Atitlán llegue a la etapa de transición proyectada para el año 2016, debido a que a partir de esa transición las acciones y obras de protección y conservación del lago de Atitlán se harán cada vez más difíciles de desarrollar e implementar debido a la gran magnitud y al costo elevado que representarían, se debe entonces, aprovechar esa ventana de tiempo de cuatro años que todavía se tiene, para garantizar el resguardo del lago a un costo relativamente bajo, implementado de manera oportuna las acciones de regulación, control y sanción pertinentes para conseguir tal fin.

Tabla 15. Estado trófico actual del lago de Atitlán y su evolución futura. Probabilidad en % Estado Trófico

2012

2016

(Año base)

(Año 4 transición)

Ultraoligotrófico 1.87 Oligotrófico 59.38 Mesotrófico 38.25 Eutrófico 0.50 Hipereutrófico 0.00 Valor promedio de Fosforo en el 0.025 lago (PO4-3 mg/L)

2022

2032

(Año 10)

(Año 20)

2039 (Año 27 mesotrófico)

2042

2052

2062

(Año 30) (Año 40) (Año 50)

1.00 49.00 49.00 1.00 0.00

0.40 0.10 34.97 17.92 62.35 75.46 2.28 6.52 0.00 0.00

0.06 0.04 0.00 0.00 10.85 8.49 3.77 1.52 77.68 77.08 69.63 55.80 11.41 14.36 26.40 42.06 0.00 0.03 0.20 0.62

0.028

0.033 0.040

0.046 0.049 0.058 0.069

74

Mediante la modelación con LACAT-AT, se aisló el efecto individual del aporte de fosfatos de las aguas residuales domésticas sobre el actual estado trófico del lago de Atitlán, midiendo así su verdadero impacto, en ese sentido, cuando las aguas residuales aportan la carga de fosfatos que actualmente (año 2012) aportan al lago de Atitlán 0.120 g/m2.año de PO4-3 el lago se encuentra en un estado oligotrófico con una probabilidad de 59.38% y un estado mesotrófico con una probabilidad de 38.25% (Tablas 14 y 15); mientras que si se redujera a la mitad la carga de fosfatos que las aguas residuales domésticas aporta al lago de Atitlán 0.060 g/m2.año de PO4-3, éste presentaría un estado oligotrófico con una probabilidad de 67.49% y un estado mesotrófico con una probabilidad de 29.07%; y si, se eliminara del todo el aporte de fosfatos de las aguas residuales domésticas al lago 0.00 g/m2.año de PO4-3, el lago presentaría un estado oligotrófico con una probabilidad de 74.10% y un estado mesotrófico de 20.29%. El análisis indica que el aporte de fosfatos de las aguas residuales domésticas reduce la probabilidad oligotrófica del lago en 14.72% e incrementa la probabilidad mesotrófica del lago en 17.96%, lo cual enfatiza la prioridad de darle tratamiento a todas las aguas residuales que se descargan directamente sobre el lago de Atitlán, buscando reducir al máximo las cargas de fosfatos que se vierten sobre el mismo; eso sin perder de vista la atención que merecen las otras fuentes que aportan fosfatos al lago como las cuencas de los ríos Quiscap y San Francisco. El hecho que se puedan eliminar los aportes de fosfatos al lago de Atitlán, permitirían que éste mediante su capacidad natural de resiliencia pueda recuperar en 14.72% su estado oligotrófico, lo que por ende implicaría tener un lago mucho más sano y con menos riesgos para la salud de las personas que hacen uso de sus aguas.

75

Ultraoligotrófico Oligotrófico 90.00

Mesotrófico

80.00

Eutrófico

Hiper-eutrófico 70.00

% de Probabilidad

60.00 50.00

40.00 30.00

20.00 10.00

2062

2060

2058

2056

2054

2052

2050

2048

2046

2044

2042

2040

2038

2036

2034

2032

2030

2028

2026

2024

2022

2020

2018

2016

2014

2012

0.00

Años

Figura 4. Evolución del estado trófico del lago de Atitlán en los próximos 50 años.

El 59.38% de probabilidad oligotrófica para el lago de Atitlán, significa que en esa magnitud, Atitlán, es un lago con bajos niveles de productividad biológica, bajos niveles de biomasa, alto contenido de oxígeno hipolimnético, bajas fracciones de algas cianobacterias, bajo nivel de deterioro del uso múltiple de sus aguas y baja presión sobre las plantas de tratamiento de agua para consumo humano. Mientras que a futuro (año 2039), el 77.68% de probabilidad mesotrófica, significaría que el lago de Atitlán en esa magnitud sería un lago con niveles medios de productividad biológica,

niveles

medios

de

biomasa,

variable

contenido

de

oxígeno

hipolimnético, niveles medios de algas cianobacterias, nivel medio de deterioro del uso múltiple de sus aguas (algunos usos del agua con restricciones), y mediana presión sobre las plantas de tratamiento de agua para consumo humano.

76

A pesar del impacto que las aguas residuales tienen sobre el lago de Atitlán y del impacto que las otras fuentes que aportan fosfatos tienen sobre este importante recurso, la contaminación que realmente está matando al lago, es la contaminación política, la que promueve que se evada y viole la ley, que las autoridades incumplan con sus mandatos legales y funciones reales y pierdan el sentido de autoridad en sus acciones, que se trabaje por intereses particulares sucios y oscuros y no por los verdaderos intereses de protección del lago, fomentado así el clientelismo, la corrupción, la indisciplina, la irresponsabilidad, la ineficiencia, la ineficacia, la insensatez y la anarquía, causando la desconfianza, la apatía y el rechazo de la población a los programas y acciones encaminados a la protección y conservación del lago.

5.3.1 Carga contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago de Atitlán La modelación matemática del lago de Atitlán, realizada con LACAT-AT, que consideró las condiciones naturales del lago como: tiempo de residencia hidráulica de sus aguas, volumen de aguas almacenado, propiedades químicas y físicas de sus aguas, zona de vida y condición tropical del lago, determinó que la carga máxima de fosfatos que se vierten al lago de Atitlán debe ser de 0.38 g/m2.año de PO4-3, que equivale a una carga contaminante máxima permitida de fosfatos de 49,400 Kg/año de PO4-3 (16,109.34 Kg/año de P- PO4-3) o 135.34 Kg/día de PO4-3 (44.13 Kg/día de P-PO4-3), carga contaminante máxima que permitiría al lago, mediante su capacidad natural de resiliencia, recuperarse año con año y mantenerse en la máxima probabilidad de ser un lago oligotrófico (Probabilidades= 10.84% Ultraoligotrófico, 77.78% Oligotrófico, 11.34% mesotrófico y 0.04% eutrófico), manteniendo una concentración media de fosfatos en sus aguas de 0.019 mg/L de PO4-3. La carga contaminante máxima permitida de fosfatos de 49,400 Kg/año de PO4-3 (16,109.34 Kg/año de P- PO4-3) o 135.34 Kg/día de PO4-3 (44.13 Kg/día de P-PO43

) para el lago de Atitlán, es la carga contaminante máxima que debe ser 77

distribuida, de manera inteligente y estratégica, entre las fuentes que aportan fosfatos al lago de Atitlán, y es ahí donde juega un papel fundamental la Autoridad para el Manejo Sustentable del lago de Atitlán y su Entorno (AMSCLAE), como ente gubernamental encargado de la administración, conservación, preservación y resguardo del lago de Atitlán, ya que esta entidad debe ser la responsable de distribuir de manera inteligente la carga contaminante máxima permitida de fosfatos entre las fuentes que aportan al lago, de controlar el cumplimiento de esa distribución de carga contaminante y de sancionar los incumplimientos. La carga de fosfatos de 0.572 g/m2.año de PO4-3 que recibió el lago de Atitlán en el año 2012, equivale a una carga contaminante de 74,360 Kg/año de PO 4-3, la cual sobrepasa en 24,960 Kg/año a la carga contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago de Atitlán, lo que explica claramente porqué el lago de Atitlán tiene actualmente una probabilidad de estado oligotrófico del 59.39%, 18.39% menos que la probabilidad óptima de estado oligotrófico para el lago de Atitlán (P= 77.78%).

5.3.2 Impacto económico de la contaminación del lago de Atitlán sobre el bienestar de la población de la cuenca En el año 2009, se estableció el Valor Económico Total (VET) del lago de Atitlán, como una medida económica altamente confiable del impacto que la contaminación del lago de Atitlán tiene para el bienestar de la población de la cuenca; permite dimensionar muy claramente cuanto bienestar pierde la población de la cuenca simplemente por el hecho que el lago se esté contaminando. El VET del lago de Atitlán por estar planteado en términos de Variación Equivalente, no sólo representa la pérdida de bienestar de la población, sino además representa cuanto el Estado de Guatemala debe invertir obligatoriamente todos los años, en concepto de acciones para garantizar la preservación, conservación y resguardo de los ecosistemas de la cuenca del lago de Atitlán, con el único fin de devolverle a la población de la cuenca ese bienestar perdido por la contaminación, en otras palabras el VET del lago de Atitlán representa la deuda pública que el Estado de 78

Guatemala contrae todos los años con la población de la cuenca, por el simple hecho de permitir que se contamine el lago.

Del año 2009 al 2012, producto de la contaminación, la población de la cuenca del lago de Atitlán ha sufrido una pérdida de bienestar equivalente a Q272.22 Millones, que representa la cantidad de recursos que el estado de Guatemala debe de invertir en protección del lago y su cuenca para devolver el bienestar perdido a la población (Tabla 16). Considerando las precarias condiciones de vida de la gran mayoría de la población de la cuenca del lago de Atitlán (altas tasas de pobreza y pobreza extrema, alta tasa de crecimiento poblacional, falta de servicios básicos, poco acceso a servicios de salud, alta tasa de analfabetismo, baja escolaridad, alta tasa de deserción escolar, alta tasa de desnutrición crónica, alta tasa de desempleo, poco acceso a la justicia), es inmoral permitir que se sigan perdiendo millonarias sumas del bienestar de una población tan necesitada. Es deber del Estado de Guatemala asumir su responsabilidad directa en la degradación del lago más importante de Guatemala y tomar de manera urgente, inteligente y comprometida las acciones necesarias para salvaguardar este valiosos recurso hídrico, estratégico no sólo para la seguridad hídrica nacional sino también para la seguridad hídrica regional y más ahora en el contexto del cambio climático.

Tabla 16. Actualización del Valor Económico Total del lago de Atitlán. Año 2009 (año base) 2010 2011 2012 a

Tasa de Inflación anual acumuladab

Valor Económico Total del lago de Atitlán (Q/año)

No considerada 5.39% 6.20% 3.45% Total

621852,742.48a 661240,505.30 701347,416.63 721774,402.50 2721215,066.91

b

VET tomado de Romero (2009), Fuente, Banco de Guatemala, BANGUAT (2013).

c

Tipo de cambio de referencia Q7.80 por US$1.00 y Q10.10 por €1.00.

79

En consideración de lo anterior y tomando en cuenta que el VET del lago de Atitlán es indicador indubitable, infalible e indefectible de la importancia del lago sobre el bienestar de sus usuarios, y haciendo valer los preceptos constitucionales que procuran la protección de la vida humana, de la persona, de la familia y del bien común, que garantizan la vida, la justicia, la paz y el desarrollo integral de la persona y que velan por la protección del medio ambiente y el equilibrio ecológico; el Congreso de la República de Guatemala, siendo consecuente con sus atribuciones y con la necesidad de proteger el lago de Atitlán y el bienestar de la población de su cuenca, debe de emitir un decreto, de urgencia nacional, que reconozca todos los años el Valor Económico Total anual del lago de Atitlán como una deuda pública interna contraída por el Estado de Guatemala, y que establezca los mecanismos y formas para el pago de esas obligaciones contraídas en el término de un año calendario, mediante la institucionalidad que considere conveniente y bajo los controles que se crean necesarios, para garantizar que esos fondos se inviertan única y exclusivamente en la preservación, conservación y resguardo del lago de Atitlán y el manejo integrado de su cuenca hidrográfica.

5.4 Propuestas tecnológicas para el tratamiento de las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán 5.4.1 Aguas residuales domésticas El escaso tratamiento de aguas residuales domésticas dentro de la cuenca del lago de Atitlán, se caracteriza principalmente por los problemas frecuentes en la operación y mantenimiento que conducen al manejo inadecuado de los procesos y operaciones unitarias, al descuido y al abandono de la infraestructura instalada y que tienen como consecuencia directa el tratamiento deficiente de las aguas residuales, el deterioro de la infraestructura y la pérdida de recursos.

Muchos de estos problemas son causados por la falta de visión de los diseñadores de la tecnología a emplear y por el desconocimiento del entorno, generalmente estos diseños sólo se enfocan en la parte tecnológica, ya sea por el tiempo disponible para el diseño, por anacronismo y desactualización, por capricho del 80

ingeniero diseñador, porque se quiere copiar el modelo usado en un país desarrollado o por presiones y antojos de organismos internacionales, que muchas veces lo que buscan, más que resolver un problema es vender un crédito y ganar intereses; descuidando adrede aspectos mucho más importantes que el tecnológico, como el económico y el socio-cultural, y que en la mayoría de las veces terminan agravando el problema que se pretendía solucionar y generando otros más que complican la situación.

En la cuenca del lago de Atitlán, siete de cada 10 personas son pobres y tres de cada 10 personas son extremadamente pobres, muchas de ellas sólo tienen lo justo para sobrevivir, y una buena fracción de esa población ni siquiera cuenta con un empleo o con una fuente segura de ingresos, sus prioridades se enfocan en subsistir y no en el cuidado del ambiente; existen altas tasas de analfabetismo y un limitado acceso a la educación, no se tiene conciencia ambiental, no se tiene la cultura de pagar por los servicios públicos, esencialmente aquellos vinculados al agua, y mucho menos de pagar por los servicios ambientales. Se caracteriza además por tener un gran desconocimiento de la ley, particularmente de la vinculada al ambiente, y por tener una cultura de evadir los mandatos legales, que es además fomentada por las mismas autoridades. Es una población acostumbrada a los subsidios, al paternalismo del estado, a las donaciones y ayudas internacionales, tremendamente reactiva y conflictiva ante todo aquello que pretenda incrementar o imponer un pago a los servicios públicos relacionados al agua, lo que muchas veces se magnifica por la desconfianza y por la percepción de corrupción que se tiene de las autoridades, especialmente de las municipales; factores todos que constituyen un riesgo para el establecimiento, operación y mantenimiento de tecnologías para el tratamiento de aguas residuales domésticas que demanden un alto costo.

La propuesta tecnológica para el tratamiento de las aguas residuales domésticas que se presenta en este estudio, no sólo contempla la parte puramente técnicocientífica, sino que además considera todos esos factores económicos 81

socioculturales de la población de la cuenca del lago de Atitlán, que representan un riesgo para la implementación, operación y mantenimiento de la tecnología sugerida. Brindando una alternativa tecnológica para el tratamiento de las aguas residuales dentro de la cuenca del lago de Atitlán, con las siguientes ventajas: 

Se ajusta muy bien a las características de las aguas residuales domésticas generadas en la cuenca.



Alta eficiencia de depuración.



Construcción sencilla.



Requerimientos de área bajos.



No requiere personal técnico especializado.



Muy bajo o nulo consumo de energía.



Los subproductos como el gas y los lodos pueden utilizarse.



Operación y mantenimiento simples.



Operación y mantenimiento de bajo costo (implica por ende bajas tarifas para los usuarios y bajos montos de subsidios para las autoridades)

La propuesta tecnológica es una guía con sugerencias muy puntuales para el ingeniero diseñador, quien al final será el responsable del dimensionamiento de la infraestructura dadas las particularidades de las aguas residuales con las que esté trabajando. Empero, esas sugerencias mínimas tienen como único objetivo garantizar una alta eficiencia en la depuración.

a. Pretratamiento El pretratamiento que se propone consta de las siguientes unidades: unidad reunidora de caudal y disipadora de energía, unidad para el alivio de excedencias y bypass (para garantizar el caudal de diseño), unidad de rejas o cribas para desbaste, unidad de desarenado, unidad de aforo de caudal, unidad desgrasadora (con un tiempo de retención mínimo de 5 minutos).

82

b. Tratamiento primario Para el tratamiento primario se propone el uso del Reactor Anaeróbico de Flujo Ascendente, también conocido como RAFA o UASB por sus siglas en inglés, el cual por las condiciones climáticas de la cuenca del lago de Atitlán, debe de ser diseñado para un tiempo mínimo de retención de 12 horas, con al menos una entrada de efluente por cada 3 m2 de área superficial, condiciones con las cuales se esperaría tener una remoción ≥ 75% de la DBO5 y una remoción de patógenos de hasta 50%.

c. Tratamiento secundario Se propone un tratamiento secundario del tipo aeróbico, mediante el uso de filtros percoladores de tasa baja o estándar, los cuales deben ser diseñados con base a las siguientes condiciones mínimas: medio filtrante (empaque del filtro) plástico o sintético con un área específica ≥ 95 m 2/m3 y una porosidad ≥ 95%, sin bordes planos; carga hidráulica entre 2.5 a 4.0 m 3/m2.día; carga orgánica entre 0.25 a 0.35 Kg DBO5/m3.día; y, profundidad entre 2 y 3 m; condiciones con las que se espera obtener entre un 80 a 85% de remoción de DBO 5. Será indispensable diseñar también un clarificador o sedimentador secundario con un tiempo de retención entre 1.5 y 2 horas.

d. Tratamiento terciario Para el tratamiento terciario de las aguas residuales domésticas, que se realizará en las comunidades asentadas en la parte alta de la cuenca del lago de Atitlán, se propone el uso de Filtros Lentos de Arena (FLA), los cuales, de acuerdo a las características de las aguas residuales de la cuenca, deben ser diseñados para una velocidad de filtración de entre 0.1 m3/m2.hora a 0.2 m3/m2.hora, con una altura mínima de arena de 1.0 m, deben de diseñarse dos unidades en paralelo para facilitar las operaciones de mantenimiento, cada una con un área máxima de 100 m2. Bajo estas condiciones de diseño, se espera que los FLA eliminen más del 90% de los sólidos suspendidos remanentes (turbiedad), permitan la desinfección del agua y remuevan una parte considerable de nutrientes. El agua 83

tratada podrá emplearse para riego agrícola para aprovechar la carga de nutrientes (recomendable) o podrá descargarse directamente al suelo o a una quebrada.

Para el tratamiento terciario de las aguas residuales domésticas, que se realizará en las comunidades asentadas a orillas del lago de Atitlán, se propone como primer paso el uso de Filtros de Arena Multicapa (capa de antracita y capa de arena sílica), los cuales deben ser ajustados por el diseñador a las condiciones del efluente secundario y al caudal a tratar para garantizar un filtrado ≤ 20 micras; y como segundo paso, antes de su vertido al lago, la desinfección del efluente con Sulfato Cúprico Pentahidratado (Sulfato de Cobre Quelatado), por su bajo impacto ambiental en el lago de Atitlán, o en su defecto con Cloro que es un desinfectante oxidante, ambos productos altamente eficientes en la eliminación de coliformes totales, E. coli y otros patógenos. Con esta propuesta se espera la eliminación de materia orgánica biodegradable, eliminación de sustancias difíciles de degradar o no degradables, eliminación de sólidos suspendidos, eliminación de compuestos de nitrógeno y fósforo (fósforo ≥ 75%), y eliminación de metales pesados. Para comunidades con altas cargas contaminantes de fósforo, puede considerarse el uso de sales metálicas (coagulantes/floculantes) como el Sulfato de Aluminio para incrementar la eficiencia de remoción del filtro de arena multicapa, el uso combinado de sales metálicas con el filtro de arena multicapa permite reducir significativamente las dosis de sales metálicas a emplear, lo que por ende permite reducir los costos de operación.

Los subproductos obtenidos del proceso de tratamiento de las aguas residuales domésticas mediante la tecnología propuesta: a) el gas metano, puede emplearse para suministro doméstico de gas a hogares vecinos, quienes a cambio pagarían una cuota mensual que permitiría obtener recursos extra que puedan contribuir a la operación y mantenimiento de la planta o bien puede emplearse como combustible para producir energía eléctrica mediante un pequeño generador; y b) los lodos, pueden emplearse como mejoradores y estabilizadores de suelos 84

agrícolas, mismos que también pueden venderse a los agricultores del área y obtener ingresos que también aporten a la operación y mantenimiento de la planta de tratamiento.

5.4.2 Aguas mieles (Aguas residuales agroindustriales) Desde el punto de vista de protección y conservación del lago de Atitlán, la propuesta ideal sería que no se beneficiara más café dentro de la cuenca del lago y que ese proceso de beneficiado se realizara fuera de cuenca, con el fin de eliminar de la hoya hidrográfica el vertido de aguas mieles al lago, para lo cual tanto la Asociación Nacional del Café ─ANACAFE─ y el Ministerio de Agricultura ─MAGA─, si consideran la viabilidad de la propuesta, deben brindar a los cafetaleros de la cuenca, mediante los programas de apoyo y fideicomisos existentes, la logística, la asesoría y las facilidades necesarias para que esto suceda.

Empero, si se pretende seguir beneficiando el café dentro de la cuenca del lago de Atitlán, este estudio presenta una propuesta tecnológica, de alta eficiencia de depuración, que se ajusta muy bien a las características de las aguas mieles generadas por los beneficios de la cuenca y que tiene las siguientes ventajas: 

Construcción sencilla.



Requerimientos de área bajos.



No requiere personal técnico especializado.



Muy bajo o nulo consumo de energía.



Los subproductos como el gas y los lodos pueden utilizarse.



Operación y mantenimiento simples.



Operación y mantenimiento de bajo costo.

El tratamiento de aguas residuales en la industria del café dentro de la cuenca del lago de Atitlán, no debe verse como una acción que únicamente incrementa los costos de producción, sino debe tomarse como una oportunidad de mejorar la competitividad del Café Atitlán al ofrecerse en los mercados nacionales e 85

internacionales como un producto proveniente de una industria de bajo impacto ambiental protectora de la naturaleza, “café ecológico”, lo que puede, bajo una inteligente y bien diseñada estrategia de mercadeo, traducirse en mejores precios de venta, que compensen con creces la inversión realizada por los productores.

La propuesta tecnológica que se presenta para el tratamiento de las aguas mieles en la cuenca del lago de Atitlán, es una guía de sugerencias puntuales para el ingeniero diseñador, quien al final será el responsable del dimensionamiento de la infraestructura dadas las particularidades de las aguas residuales con las que esté trabajando; esas sugerencias mínimas tienen como único objetivo garantizar una alta eficiencia en la depuración.

a. Pretratamiento El pretratamiento que se propone consta de las siguientes unidades: unidad reunidora de caudal y disipadora de energía; unidad de tamizado para el desbaste del agua miel con tamices de 1/4 y 1/8 de pulgada; unidad de neutralización y homogenización, que permita mediante la adición de hidróxido de calcio (cal hidratada), elevar el pH de las aguas mieles a un valor mínimo de 7 para facilitar de degradación biológica de la materia orgánica en suspensión, y además iniciar el proceso de floculación.

b. Tratamiento primario Para el tratamiento primario se propone el uso del Reactor Anaeróbico de Flujo Ascendente, también conocido como RAFA o UASB por sus siglas en inglés, recomendado por la Asociación Interamericana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental ─AIDIS─ para el tratamiento de aguas mieles procedentes del beneficiado del café (Savigne y Romanovski, 2000), el cual por las condiciones climáticas de la cuenca del lago de Atitlán, debe de ser diseñado para un tiempo mínimo de retención hidráulica de 48 horas, con una altura efectiva mínima de 4.5 m, con al menos una entrada de efluente por cada 3 m2 de área superficial, condiciones con las cuales

86

se esperaría tener una remoción ≥ 85% de la DBO5, y una remoción de patógenos ≥ 50%.

c. Tratamiento secundario Se propone un tratamiento secundario del tipo aeróbico, mediante el uso de filtros percoladores de tasa baja o estándar, los cuales deben ser diseñados con base a las siguientes condiciones mínimas: medio filtrante (empaque del filtro) plástico o sintético con un área específica ≥ 95 m 2/m3 y una porosidad ≥ 95%, sin bordes planos; carga hidráulica entre 2.0 a 3.0 m 3/m2.día; carga orgánica entre 0.15 a 0.25 Kg DBO5/m3.día; y, profundidad entre 2 y 3 m; condiciones con las que se espera obtener entre un 80 a 85% de remoción de DBO 5. Será indispensable diseñar también un clarificador o sedimentador secundario con un tiempo de retención entre 1.5 y 2 horas.

d. Tratamiento terciario Para el tratamiento terciario de las aguas mieles del beneficiado del café, que se realizará en los beneficios asentados en la cuenca del lago de Atitlán, se propone el uso de Filtros Lentos de Arena (FLA), los cuales, de acuerdo a las características de las aguas mieles, deben ser diseñados para una velocidad de filtración de entre 0.25 m3/m2.hora a 0.3 m3/m2.hora, con una altura mínima de arena de 1.0 m, deben de diseñarse dos unidades en paralelo para facilitar las operaciones de mantenimiento, cada una con un área máxima de 100 m 2. Bajo estas condiciones de diseño, se espera que los FLA eliminen más del 90% de los sólidos suspendidos remanentes (turbiedad), permitan la desinfección del agua y remuevan una parte considerable de nutrientes.

Para complementar el pulimiento de las aguas mieles tratadas se propone que el efluente del FLA, se almacene en una laguna de maduración con un tiempo de retención hidráulica de 5 días, con una profundidad de entre 1 y 1.5 m, lo que permitirá tener los efectos siguientes: desinfección, nitrificación del nitrógeno amoniacal, eliminación de nutrientes, clarificación y oxigenación del efluente; 87

además de tener un importante volumen de agua que el caficultor podrá emplear de la manera que mejor le convenga. El agua de la laguna de maduración, podrá ser recirculado nuevamente al proceso de beneficiado para reducir los volúmenes vertidos al lago e incrementar la eficiencia en el uso del agua debido a la reutilización.

Los subproductos del proceso de tratamiento de las aguas mieles: a) el gas metano, se recomienda sea empleado por el mismo beneficio como combustible para la producción de energía eléctrica por medio de un pequeño generador, energía que posteriormente puede emplearse para operar las despulpadoras, bombas de agua u otros equipos; o bien emplearse como combustible para producir energía calórica en las secadoras de café. b) los lodos, se propone sean empleados en procesos de compostaje conjuntamente con la pulpa de café y usarse posteriormente como mejorador y estabilizador de los suelos de la misma finca cafetalera. El aprovechamiento de estos subproductos por parte del caficultor le permitirá tener un ahorro considerable en sus costos de producción.

88

CAPÍTULO 6: CONCLUSIONES GENERALES Bajo las condiciones en las que se realizó el estudio de caracterización de las aguas residuales generadas en la cuenca del lago de Atitlán y su impacto, se generaron las siguientes conclusiones: 

Se acepta la hipótesis de trabajo planteada en este estudio y se confirma que las aguas residuales, que se descargan directamente al lago de Atitlán, son uno de los factores importantes que causan el cambio de estado trófico del lago de Atitlán.



Las aguas residuales que se producen en la cuenca del lago de Atitlán, según su tipo se clasifican en: Aguas residuales domésticas (99.66%); Aguas mieles del beneficiado del café, que son un tipo específico de aguas residuales agroindustriales (0.24%); y, aguas residuales agroindustriales de origen diverso (0.10%).



En la cuenca del lago de Atitlán, se generan 71750,253.94 m3/año de aguas residuales, de los cuales 71724,077.44 m3/año son aguas residuales domésticas; 18,562.50 m3/año aguas mieles generadas durante el proceso de beneficiado del café; y, 7,614.00 m3/año son aguas residuales del tipo agroindustrial de origen diverso.



Las aguas residuales domésticas que se producen en la cuenca del lago de Atitlán, tienen las siguientes características principales, límites de confianza al 95%: pH entre 6.85 y 7.12; Grasas y aceites entre 38.67 mg/L y 56.93 mg/L; Sólidos totales entre 564.41 mg/L y 655.86 mg/L; DBO5 entre 220.5 mg/L y 265.97 mg/L; DQO entre 485.60 mg/L y 574.67 mg/L; Fosfatos (PO4-3) entre 7.34 mg/L y 11.20 mg/L; y, Coliformes totales entre 1.83*108 NMP/100 ml y 7.83*108 NMP/100 ml.

89



Las aguas mieles que se producen dentro de la cuenca del lago de Atitlán, producto del proceso de beneficiado del café, tienen las siguientes características principales, límites de confianza al 95%: pH entre 3.82 y 4.24; Grasas y aceites entre 86.51 mg/L y 160.97 mg/L; Sólidos suspendidos totales entre 968.83 mg/L y 1,903.03 mg/L; DBO5 entre 7,450.08 mg/L y 11,654.55 mg/L; DQO entre 11,967.07 mg/L y 18,443.31 mg/L; Fosfatos (PO4-3) entre 8.90 mg/L y 17.56 mg/L; y, Coliformes totales entre 2.07*103 NMP/100 ml y 2.52*104 NMP/100 ml.



Tanto las aguas residuales domésticas (relación DBO5/DQO= 0.46), como las aguas mieles (relación DBO5/DQO= 0.63), producidas en la cuenca del lago de Atitlán, son aguas residuales muy biodegradables (relación DBO5/DQO ≥ 0.4), lo que representa una ventaja para su tratamiento, ya que pueden ser depuradas

empleando

cualquiera

de

las

tecnologías

convencionales

disponibles para el tratamiento de aguas residuales. 

Sobre las aguas del lago de Atitlán, se descargan directamente 1.37 millones de m3/año de aguas residuales domésticas (17.77% del total de las aguas producidas en la cuenca) y 18,562.50 m3/año aguas mieles (100% de las aguas mieles generadas en la cuenca).



Las aguas residuales domésticas que se descargan directamente sobre las aguas del lago de Atitlán, tienen una carga contaminante equivalente a: 42.56 Kg/día de PO4-3 (13.88 Kg/día de P- PO4-3) ó 15,536.08 Kg/año de PO4-3 (5,066.91 Kg/año de P- PO4-3); 956.62 Kg/día de DBO5 (349.17 Tm/año de DBO5); y, 2000.40 Kg/día de DQO (730.15 Tm/año de DQO). Siendo los municipios de Panajachel y Santiago Atitlán, los que aportan más de la mitad de la carga contaminante que recibe el lago.



Las aguas mieles que se vierten sobre las aguas del lago de Atitlán durante los 120 días que dura el proceso de beneficiado del café, tienen una carga contaminante equivalente a: 2.05 Kg/día de PO4-3 (0.67 Kg/día de P- PO4-3) ó 90

245.61 Kg/año de PO4-3 (80.10 Kg/año de P- PO4-3); 1,477.62 Kg/día de DBO5 (177,314.80 Kg de DBO5 en 120 días); y, 2,352.05 Kg/día de DQO (282,246.29 Kg de DQO en 120 días). 

La contaminación fecal de las aguas del lago de Atitlán, es el mayor impacto que el vertido de las aguas residuales domésticas tiene sobre este cuerpo de agua, convirtiéndose en un gravísimo problema de salud pública, debido a las altas cargas de patógenos (parásitos, virus, bacterias, protozoos y hongos) que se vierten diariamente sobre el lago y que ponen en grave peligro la salud y la vida de 78,420 personas que todos los días consumen agua del lago contaminada con materia fecal, así como la salud de más de 250,000 turistas que visitan anualmente el lago y que tienen contacto con sus aguas.



Las aguas residuales domésticas que se vierten directamente sobre el lago de Atitlán, representan la segunda fuente de aporte de fosfatos más importante para este cuerpo de agua, con el 20.88% del total de los fosfatos. Provocando actualmente, que la probabilidad del estado oligotrófico del lago se reduzca en 14.72%, y se incremente la probabilidad del estado mesotrófico del lago en 17.96% (Probabilidad actuales del estado trófico del lago: Oligotrófico 59.38% y mesotrófico 38.25%).



Las aguas mieles que se vierten sobre el lago de Atitlán, producto del beneficiado del café, representan el 0.31% del total de fosfatos que ingresan a este cuerpo de agua y su impacto directo sobre el estado trófico del lago es despreciable. Sin embargo, su impacto más importante es la creación de zonas heterotróficas en los puntos de vertido de estas aguas al lago, debido a las altas cargas de contaminación orgánica.



Según la condición de lago cálido tropical, la zona de vida, el volumen de agua almacenado, el tiempo de residencia hidráulica y el tipo hidrogeoquímico de sus aguas, la carga contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago de Atitlán es de 49,400 Kg/año de PO4-3 (16,109.34 Kg/año de P- PO4-3) o 135.34 91

Kg/día de PO4-3 (44.13 Kg/día de P-PO4-3), misma que permitiría al lago mantener su capacidad natural de resiliencia, para recuperarse año con año y mantenerse en la máxima probabilidad de ser un lago oligotrófico (Probabilidades=

10.84%

Ultraoligotrófico,

77.78%

Oligotrófico,

11.34%

mesotrófico y 0.04% eutrófico). 

La contaminación del lago de Atitlán y la degradación de su cuenca, han afectado y reducido el bienestar de la población de la cuenca en Q272.22 Millones, entre los años 2009 y 2012; monto que representa la cantidad de recursos que el Estado de Guatemala debe devolver a población de la cuenca del lago de Atitlán en concepto de preservación y resguardo del lago de Atitlán y manejo integrado de su cuenca, para compensar el bienestar perdido.



Dadas la condiciones sociales-culturales de la población de la cuenca del lago de Atitlán, la propuesta tecnológica para el tratamiento de las aguas residuales domésticas, que permitiría no sólo una alta eficiencia en depuración, sino además, garantizar la operación y el mantenimiento de la misma, se basa en: tratamiento primario, reactores anaeróbicos de flujo ascendente (RAFA o UASB); tratamiento secundario, filtros percoladores de tasa estándar; y, tratamiento terciario, filtros lentos de arena o filtros de arena multicapa y desinfección.



Dadas las condiciones económicas de los beneficiadores de café de la cuenca del lago de Atitlán, la propuesta tecnológica que no sólo permitiría una alta eficiencia en depuración de las aguas mieles, sino además, costos de operación y mantenimiento bajos, se basa en: tratamiento primario, reactores anaeróbicos de flujo ascendente (RAFA o UASB); tratamiento secundario, filtros percoladores de tasa estándar; y, tratamiento terciario, filtros lentos de arena y laguna de maduración.



Más que la contaminación por aguas residuales u otras fuentes contaminantes, la contaminación que verdaderamente está matando al lago de Atitlán, es la 92

contaminación política, la que promueve: que se evada y viole la ley, que las autoridades incumplan sus mandatos legales, sus funciones reales y pierdan el sentido de autoridad en sus acciones; y que se trabaje por intereses particulares sucios y oscuros y no por los verdaderos intereses de protección del lago.

93

CAPÍTULO 7: RECOMENDACIONES 

Para evitar los graves problemas de salud pública y proteger la salud y la vida de los usuarios del lago de Atitlán, especialmente de aquellos que consumen diariamente agua del lago, todas las aguas residuales, sin excepción, después de ser tratadas y antes que se descarguen sobre este cuerpo de agua deben recibir un tratamiento de desinfección con base a Cloro o Sulfato Cúprico Pentahidratado (Sulfato de Cobre Quelatado), que permita eliminar los patógenos y los parásitos del efluente.



Para proteger y conservar el lago de Atitlán, los esfuerzos no sólo deben enfocarse en reducir el ingreso de aguas residuales crudas al cuerpo de agua, sino también en atender la problemática que representan las subcuencas de los ríos Quiscap y San Francisco (tributarios del lago), que en conjunto aportan el 76.02% del total de la carga de fosfatos que anualmente se vierten en el lago producto del arrastre de sedimentos y la erosión de los suelos, mediante: asistencia técnica, conservación de suelos, agricultura de precisión, buenas prácticas agrícolas y de manejo de fertilizantes y agroquímicos, protección de zonas de recarga hídrica, reforestación, restauración y recuperación de riberas de los ríos, recuperación y protección de bosques de galería, regulación hidrológica de los ríos (disipadores de energía, diques, presas y embalses), ordenamiento territorial y ordenamiento de recursos naturales.



Como una forma de garantizar que las actividades vinculadas a la economía y al desarrollo contribuyan de manera positiva y significativa a la protección y conservación del lago de Atitlán, y evitar que las políticas, estrategias y acciones de protección del lago se financien únicamente con fondos públicos, la AMSCLAE, debe implementar, mediante el instrumento jurídico que considere conveniente, el concepto “quien contamina paga”; con el fin que: a) se respete la normativa legal orientada a proteger y conservar el lago, b) el contaminador asuma el costo que implican las medidas para eliminar la contaminación que genera, y c) se reduzcan los niveles de contaminación 94

hasta niveles que sean considerados aceptables para proteger y conservar el lago. 

Desde el punto de vista del manejo del lago para su resguardo y conservación, es necesario que la normativa y reglamentación que busca regular y controlar los vertidos de aguas residuales en la cuenca del lago de Atitlán, así como regular y controlar la descarga de otros contaminantes, se plantee en términos de Carga Contaminante, que es un concepto ambiental más justo y preciso, y no en términos de concentración.



Con el fin de mantener un lago de Atitlán sano, en su máxima probabilidad de lago oligotrófico (P= 77.78% Oligotrófico y 10.84% Ultraoligotrófico), es urgente y necesario que se establezca, por parte la AMSCLAE, como carga contaminante máxima permitida de fosfatos para el lago, la cantidad de 49,400 Kg/año de PO4-3 (16,109.34 Kg/año de P-PO4-3), e implementen los mecanismos para garantizar: a) una distribución inteligente y estratégica de la carga contaminante máxima permitida, entre las fuentes de contaminación que descargan fosfatos al lago, y b) un control y seguimiento oportuno.



Se plantee ante el Congreso de la República de Guatemala, siguiendo las vías que correspondan, la iniciativa de ley que permita, mediante el mecanismo legislativo de urgencia nacional, el reconocimiento del Valor Económico Total Anual del lago de Atitlán, como deuda pública interna contraída por el Estado de Guatemala, para que todos los años forme parte del Presupuesto General de Ingresos y Egresos de la Nación, y se garantice de esta manera: a) la devolución del bienestar perdido por la población asentada en la cuenca, y b) la preservación, resguardo y conservación del lago y el manejo integrado de su cuenca.



De acuerdo a lo que más convenga a cada una de las comunidades de la cuenca del lago de Atitlán, dentro de los comités de agua, comités prodesarrollo, comités pro-mejoramiento o comités comunitarios de desarrollo 95

(COCODES), se constituya una comisión específica que vele y accione, desde la comunidad, por la preservación, conservación y resguardo del lago de Atitlán y los ecosistemas de su cuenca hidrográfica, la cual debe recibir reconocimiento, capacitación, asesoría, apoyo y seguimiento por parte de la AMSCLAE. Las comisiones constituidas, posteriormente, podrán integrarse en una red comunitaria para la protección del lago y su cuenca. 

Es fundamental, esencial e ineludible para lograr la protección y conservación del lago de Atitlán, que las instituciones rectoras encargadas de su protección y manejo como la AMSCLAE y el Consejo Nacional de Áreas Protegidas, las rectoras sectoriales como el Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales y el Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social, y las administradoras locales como las municipalidades de la cuenca, cumplan a cabalidad con sus responsabilidades legales de protección y mejoramiento del ambiente, establecidas en las leyes y reglamentos vigentes, y hagan valer las mismas de manera pronta sin contemplaciones y con igualdad.



Emplear la información técnica-científica generada en este estudio para: 

Entender y atender mejor el complejo ecosistema lacustre.



Desarrollar normas, reglamentos y ordenanzas.



Como base para formular nuevos proyectos de investigación y monitoreo que profundicen en el estudio del lago.



Formular y fomentar proyectos de infraestructura, desarrollo social, protección y manejo ambiental dentro de la cuenca.



Orientar proyectos y acciones tendientes a la reducción de las principales fuentes de degradación ambiental y contaminación del sistema hidrológico de la cuenca del lago.



Para la realización de guías programáticas de estudio para los niveles de educación primaria, básica y diversificada que se imparten dentro de la cuenca.

Con la finalidad de garantizar siempre la protección y el manejo sostenible del recurso lago. 96

BIBLIOGRAFÍA Alianza por el Agua (2008). Manual de depuración de aguas residuales urbanas. Zaragoza, España: Secretariado Alianza por el Agua/Ecología y Desarrollo.

Anzueto, F. (2010). Situación del lago de Atitlán y la caficultura de la cuenca. El Cafetal, la revista del caficultor, (1), 14-15. Asociación Nacional del Café (1998). Manual de caficultura (3ª ed.). Guatemala, Guatemala: ANACAFE. Banco de Guatemala (2013). Guatemala en cifras 2012. Guatemala, Guatemala: Departamento de Estadísticas Macroeconómicas.

Campos, I. (2000). Saneamiento ambiental. San José, Costa Rica: Editorial Universidad Estatal a Distancia.

Carlson, R.E. (1977). A trophic state index for lakes. Limnology & Oceanografy, 22, 361-369. Cea D’Ancona, M. (2005). La senda tortuosa de la “calidad” de la encuesta. Revista Española de Investigaciones Sociológicas, 111, 75-103.

Cochran, W. (1980). Técnicas de muestreo. México: Continental.

Comisión Económica para América Latina y el Caribe (1999). La problemática ambiental de las cuencas de captación en América Latina.

Santiago, Chile:

CEPAL.

Davis, L.M. (2010). Water and wastewater engineering: design principles and practice. Nueva York, USA: McGraw-Hill.

97

Dickson, T. (1999). Química: enfoque ecológico. México: Limusa.

Duro, J.M., Monzón, R., Vásquez, R., González, G., García, G., Argueta, J., et al. (2002). Atlas Temático de la República de Guatemala. Guatemala, Guatemala: SIGMAGA. Hart, H., Craine, L. y Hart, J. (Eds.) (1995). Química orgánica (9a ed.). México: Mc Graw-Hill.

Hernández, A. (2001). Depuración y desinfección de aguas residuales (5ª ed.). Madrid, España: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Horne, J.H. y Goldman, C.R. (1994). Limnology (2a ed.). Nueva York, USA: McGraw-Hill.

Instituto Nacional de Estadística (2011). Encuesta nacional de condiciones de vida 2011. Guatemala, Guatemala: Sistema Estadístico Nacional.

International Lakes Environment Committee (2004). Visión global de los Lagos: una llamada a la acción. Kasatsu, Japón: ILEC/UNEP.

Karia, G.L. y Christian, R.A. (2006). Wastewater treatment: concepts and design approach. Nueva Delhi, India: Prentice-Hall.

Laubach, H.E., Bentley, C.Z., Ginter, E.L., Spalter J.S. y Jensen L.A. (2004). A Study of Risk Factors Associated With the Prevalence of Cryptosporidium in Villages Around Lake Atitlan, Guatemala. The Brazilian Journal of Infectious Diseases, 8(4), 319-323. Metcalf y Eddy (Eds.) (2003). Wastewater Engineering: Treatment and Reuse (4a ed.). Nueva York, USA: McGraw-Hill. 98

Montoya, L. y Flores, Y. (2010). Cambio climático y recursos hídricos. Managua, Nicaragua: INETER.

Newhall, C., Paull, C., Bradbury, J., Higuera-Gundy, A., Poppe, L., Self, S., et al. (1987). Geology of the Lake Atitlan region, western Guatemala. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 33, 81-107.

Pescod, M.B. (1992). Wastewater treatment and use in agriculture. Roma, Italia: FAO Press.

Ramalho, R.S. (1996). Tratamiento de aguas residuales. Barcelona, España: Editorial Reverté.

Romero, J.A. (2004). Tratamiento de aguas residuales: teoría y principios de diseño (3ª ed.). Bogotá, Colombia: Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería.

Romero, M.A. (2008). Diagnóstico de las condiciones de saneamiento de 96 familias asentadas en la subcuenca del río Quiscap, cuenca alta del lago de Atitlán. Sololá, Guatemala: Caja Madrid.

Romero, M.A. (2009). Valoración económica del lago de Atitlán, Sololá, Guatemala. Tesis de maestría sin publicar. Universidad de San Carlos, Guatemala.

Romero, M.A. (2011). El lago de Atitlán: caso cianobacteria mayo 2011. Sololá, Guatemala: AMSCLAE.

Ryding, S. y Rast, W. (1992). El control de la eutrofización en lagos y pantanos. Madrid, España: Ediciones Pirámide.

99

Salas, H.J. y Martino, P. (2001). Metodologías simplificadas para la evaluación de eutroficación en lagos cálidos tropicales. Lima, Perú: CEPIS/OPS.

Savigne, D. y Romanovski, O. (2000). Impacto de los residuales del beneficio húmedo del café en la provincia Guantánamo, Cuba. La Habana, Cuba: AIDIS.

Scheaffer, R., Mendenhall, W. y Ott, L. (1986). Elementos de muestreo. México: Grupo Editorial Iberoamérica.

U.S. Environmental Protection Agency (1998). Bacterial water quality standards for recreational waters. Washington DC, USA: US Government Printing Office.

U.S. Environmental Protection Agency (2000). Nutrient criteria technical guidance manual: lakes and reservoirs. Washington DC, USA: US Government Printing Office.

UNICEF (1998). Hacia una mejor programación: manual sobre saneamiento. Nueva York, USA: UNICEF.

United Nations Environment Programme (2002). International source book on environmentally sound technologies for wastewater and stormwater management: wastewater disposal to water environments. Osaka, Japón: United Nations Publications.

Watts, S. y Halliwell, L. (Eds.) (1996). Essential environmental science: methods & techniques. Londres, Gran Bretaña: Routledge.

World Health Organization (2003). Guidelines for safe recreational water environments. Ginebra, Suiza: WHO Press.

100

World Health Organization (2008). Guidelines for Drinking-water Quality (3a ed.). Recommendations (Vol. 1). Ginebra, Suiza: WHO Press.

101

GLOSARIO Aguas mieles: son las aguas residuales que la agroindustria del café descarga durante el proceso de beneficiado húmedo, en el que se transforma el café maduro a café pergamino, principalmente durante las operaciones de despulpado y lavado, por lo que estas aguas se caracterizan por tener altas cargas orgánicas.

Aguas residuales domésticas: son aquellas aguas provenientes de las viviendas, residencias, edificios comerciales e institucionales y que generalmente contienen sólidos orgánicos e inorgánicos y microorganismos, principalmente bacterias.

Aguas residuales industriales: son las aguas provenientes de las descargas de industrias de manufactura, estas aguas residuales varían en calidad y cantidad de industria a industria y de proceso a proceso para la misma industria.

Aguas residuales: se definen así a las aguas que después de su uso contienen impurezas y contaminantes en las formas de sólidos, líquidos y gases, y sus combinaciones, en concentraciones tales que su disposición es dañina para el ambiente.

Beneficiado húmedo del café: se define como la transformación del fruto de café maduro a café pergamino seco de punto comercial, en la que se sigue un proceso secuencial que involucra el uso del agua como medio de transporte o vehículo facilitador de las diferentes operaciones.

Carga contaminante máxima: se define así a la máxima cantidad de un contaminante dado que, a largo plazo, no causa efectos dañinos sobre la estructura y función de los ecosistemas, y que no afecta negativamente su capacidad natural de resiliencia.

102

Carga contaminante: es la masa o el peso del contaminante transportado dentro de una unidad de tiempo específica, de la fuente de contaminación al cuerpo receptor (aire, suelo o agua).

Contaminación del agua: es la presencia en el agua de uno o más contaminantes en tales cantidades o de tal duración, que resulten perjudiciales para el hombre, los animales, las plantas o el curso normal de la actividad humana.

Contaminante: es un agente externo, no deseado, que modifica las propiedades de un ambiente o cuerpo particular.

Estado heterotrófico: se define así al estado de un cuerpo de agua producido por un inusual enriquecimiento orgánico, en el cual los sistemas de bacterias heterotróficas juegan un papel dominante, debido a que las algas y el fitoplancton no pueden usar directamente la materia orgánica.

Estado Trófico: indica la relación entre el estado de nutrientes en un cuerpo de agua y el crecimiento de la biomasa fitoplactónica y algal. Se divide en Estado Oligotrófico: que se caracteriza por una baja biomasa fitoplanctónica y algal, una alta transparencia del agua y una limitada concentración de nutrientes; y Estado Eutrófico: caracterizado por una elevada biomasa fitoplanctónica y algal, reducida transparencia del agua y alta carga de nutrientes; entre estos dos estados tróficos existe uno intermedio Estado Mesotrófico. Los estados tróficos son considerados estados de equilibrio.

Eutroficación: es el proceso de enriquecimiento de un cuerpo de agua debido a un incremento en la carga de nutrientes; los nutrientes más importantes que causan la eutroficación son los fosfatos, nitratos y amonio.

103

Limnología tropical: es el estudio de las relaciones funcionales y de productividad de las comunidades de las aguas dulces o salinas, contenidas en cuerpos de agua continentales, ubicados en latitudes tropicales o subtropicales, a altitudes no mayores a los 3000 metros sobre el nivel del mar y con temperaturas mínimas del agua que nunca descienden de los 10°C.

Resiliencia: es la habilidad o capacidad que tiene un ecosistema de absorber estrés ambiental sin cambiar sus patrones ecológicos característicos, esto implica la capacidad del sistema para reorganizarse bajo tensiones ambientales y establecer

flujos

de

energía

alternativos

para

permanecer

estable

sin

perturbaciones severas, sólo con algunas modificaciones menores en su estructura. La resiliencia ilustra la capacidad de los ecosistemas para recuperarse al efecto adverso producido por la acción del hombre o de la misma naturaleza.

Saneamiento ambiental: conjunto de acciones técnicas y socioeconómicas de sanidad pública, tendientes a reducir, controlar o eliminar los riesgos del ambiente natural, causados por la contaminación, la acción humana y la vida diaria, para crear y promover en él condiciones ambientales óptimas para garantizar la salud de la comunidad, lograr una mejor calidad de vida y elevar el nivel de desarrollo de la misma.

104

ANEXOS ANEXO 1. Resultados de laboratorio por municipio, caracterización de aguas residuales domésticas de la cuenca del lago de Atitlán.

Parámetro Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos sedimentables Sólidos disueltos Sólidos suspendidos totales DQO

Unidades de medida

Municipios de la Cuenca del lago de Atitlán Santa San Sololá Panajachel Catarina Antonio Palopó Palopó

°C Unidades mg/L mg/L 3 cm /L/h mg/L

18 7.2 1.5 78 4.7 311

22 7.1 1.6 83 5.2 340

23 7 2.1 43 2.7 250

22 6.8 2.5 48 2.8 270

mg/L

696

700

635

590

mg/L

635

620

485

451

DBO5

mg/L

298

300

210

215

Nitratos (NO3 ) -2 Nitritos (NO3 ) -3 Fosfatos (PO4 )

mg/L

14.4

15

7.5

7.3

mg/L

0.07

0.08

0.02

0.02

14.2 1.11E+09 3.13E+08

15.9 9.20E+08 2.70E+08

6.3 8.00E+07 4.40E+07

6.8 1.00E+08 4.60E+07

Coliformes totales Coliformes fecales

mg/L NMP/100 ml NMP/100 ml

Municipios de la Cuenca del lago de Atitlán Parámetro Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos sedimentables Sólidos disueltos Sólidos suspendidos totales DQO

Unidades de medida

Santiago Atitlán

San Pedro la Laguna

San Juan la Laguna

21 7.4 2.3 50 3.4 270

23 6.9 1.1 62 4.6 322

23 6.5 1.9 39 3.3 290

22 6.8 2.2 45 3.5 300

mg/L

660 591

712 577

635 514

672 630

DBO5

mg/L

260

290

230

295

Nitratos (NO3 ) -2 Nitritos (NO3 ) -3 Fosfatos (PO4 )

mg/L

11.9

13.8

12.1

14

mg/L

0.05

0.06

0.05

0.06

12.1 2.40E+08 5.90E+07

14 2.00E+09 6.10E+08

11 9.00E+07 1.90E+07

10.3 3.00E+08 8.10E+07

Coliformes totales Coliformes fecales

°C Unidades mg/L mg/L 3 cm /L/h mg/L

San Lucas Tolimán

mg/L

mg/L NMP/100 ml NMP/100 ml

105

Parámetro

Unidades de medida

Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos sedimentables Sólidos disueltos Sólidos suspendidos totales DQO

Municipios de la Cuenca del lago de Atitlán San San Pablo Santa Cruz Marcos la Concepción la Laguna la Laguna Laguna 22 6.8 3.1 27 1.8 210

21 7.2 1.5 40 3.3 275

20.9 6.93 2.4 30 2 200

19 7 1.7 37 2.1 250

mg/L

491 388

640 550

476 379

510 523

DBO5

mg/L

168

245

198

230

Nitratos (NO3 ) -2 Nitritos (NO3 ) -3 Fosfatos (PO4 )

mg/L

7

10

6.7

8.6

mg/L

0.02

0.04

0.02

0.02

5.6 6.10E+08 3.00E+07

8.3 7.00E+07 1.70E+07

5.1 4.20E+07 8.90E+06

6.9 3.50E+08 6.40E+07

Coliformes totales Coliformes fecales

°C Unidades mg/L mg/L 3 cm /L/h mg/L mg/L

mg/L NMP/100 ml NMP/100 ml

Municipios de la Cuenca del lago de Atitlán Parámetro

Unidades de medida

Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos sedimentables Sólidos disueltos Sólidos suspendidos totales DQO

°C Unidades mg/L mg/L 3 cm /L/h mg/L mg/L mg/L

18 7.3 2.8 29 2.1 290 530 490

18 6.7 1.9 55 3.8 270 525 549

19 7.1 1.7 51 4.1 306 680 570

DBO5

mg/L

200

250

260

Nitratos (NO3 ) -2 Nitritos (NO3 ) -3 Fosfatos (PO4 )

mg/L

8.1

10.8

9.5

mg/L

0.02

0.03

0.04

6 6.30E+07 1.00E+07

9.4 5.00E+08 4.20E+07

7.2 7.70E+08 2.30E+08

Coliformes totales Coliformes fecales

mg/L NMP/100 ml NMP/100 ml

San José Chacayá

Santa Lucía Utatlán

San Andrés Semetabaj

106

Análisis estadístico de los resultados de laboratorio para las aguas residuales domésticas de la cuenca del lago de Atitlán.

Parámetro Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos sedimentables Sólidos disueltos Sólidos suspendidos totales DQO

Unidades de medida

CV%

20.79 6.98 2.02 47.80 3.29 276.93

1.90 0.24 0.54 16.49 1.06 38.62

19.74 6.85 1.72 38.67 2.71 255.54

21.84 7.12 2.32 56.93 3.88 298.32

9.12 3.43 26.67 34.50 32.08 13.95

mg/L

610.13 530.13

82.56 80.42

564.41 485.60

655.86 574.67

13.53 15.17

DBO5

mg/L

243.27

40.99

220.57

265.97

16.85

Nitratos (NO3 ) -2 Nitritos (NO3 ) -3 Fosfatos (PO4 )

mg/L

10.45

2.92

8.83

12.07

27.99

mg/L

0.04

0.02

0.03

0.05

51.75

Coliformes totales Coliformes fecales

°C Unidades mg/L mg/L 3 cm /L/h mg/L

Media

Estimadores estadísticos Límites de Desviación confianza al 95% Estándar Inferior Superior

mg/L

mg/L NMP/100 ml NMP/100 ml

9.27 4.83E+08 1.23E+08

3.48 7.34 11.20 37.58 5.41E+08 1.83E+08 7.83E+08 112.03 1.67E+08 3.04E+07 2.15E+08 135.93

107

ANEXO 2. Resultados de laboratorio por beneficio de café, caracterización de agua mieles derivadas del beneficio del café en la cuenca del lago de Atitlán.

Beneficio de café Parámetro Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos suspendidos totales DQO DBO5 Nitratos (NO3 ) -3

Fosfatos (PO4 ) Coliformes fecales

Unidades de medida

Tzamchaj

Atitlán

APECAN

Casa Bilsón

°C Unidades mg/L mg/L

21.7 3.62 0.7 195.4

21.2 3.81 1 42.2

20.4 3.62 2 193.2

22.1 3.81 1.8 289.2

mg/L

2880

1237.1

1872.8

3570

mg/L mg/L mg/L

25600 15360 9.5

11534 6921 7.5

11616 8000 4.5

13800 10250 13.2

mg/L

35.2

15.75

10.7

11.25

2.30E+03

7.00E+04

4.60E+04

4.60E+04

NMP/100 ml

Beneficio de café Parámetro Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos suspendidos totales DQO DBO5 Nitratos (NO3 ) -3

Fosfatos (PO4 ) Coliformes fecales

Unidades de medida °C Unidades mg/L mg/L

La laguna

ADENISA La cuchilla FEDEPMA

Shakal

22.7 4.39 0.9 81.6

20 4.21 1.4 110

21.9 4.07 0.6 88

18.3 4.4 0.8 84

mg/L mg/L mg/L

888 9475 6405 5.4

2622 31525 21250 24

1050 13904 8459 11

966.2 12110 7965 10.8

mg/L

6.2

27

7.3

6.8

1.50E+04

2.30E+04

5.50E+02

2.30E+02

mg/L

NMP/100 ml

108

Beneficio de café

Parámetro

Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos suspendidos totales DQO DBO5 Nitratos (NO3 ) -3

Fosfatos (PO4 ) Coliformes fecales

Parámetro

Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos suspendidos totales DQO DBO5 Nitratos (NO3 ) -3

Fosfatos (PO4 ) Coliformes fecales

22.3 3.88 1.2 146.2

18 3.95 0.9 110

19.6 4.93 0.7 239.4

Acción cristiana (Proyecto de café Juan Ana) 19.6 4.4 0.3 70

mg/L mg/L mg/L

1191.5 21986 12430 8.6

1176.7 13020 8555 4.2

1514 16500 10375 12.4

261 12300 7150 6.2

mg/L

16.5

18.75

13.5

8.25

1.10E+03

1.10E+04

2.90E+02

1.10E+02

Unidades de medida °C Unidades mg/L mg/L mg/L

NMP/100 ml

Unidades de medida °C Unidades mg/L mg/L mg/L

Comercial Café del lago

Chacayá S.A. 18.5 4.14 0.5 85

La voz que Xocomil, clama en UNEX S.A. el desierto

Beneficio de café Pacamán (Comité campesinos Chuasinaí del altiplano) 19.6 18.7 4.19 3.46 1.8 1.2 91.2 60.4

Pachanay

22.9 3.56 2.1 94

mg/L mg/L mg/L

979.3 13878 8500 4.1

1129.8 14599 8622 5.3

837 9336 5761 5

799.5 12100 6834 6

mg/L

12.5

6

7

9

1.10E+02

3.00E+01

2.10E+03

1.40E+02

NMP/100 ml

109

Análisis estadístico de los resultados de laboratorio para las aguas mieles derivadas del beneficiado del café en la cuenca del lago de Atitlán.

Parámetro Temperatura pH Oxígeno disuelto Grasas y aceites Sólidos suspendidos totales DQO DBO5 Nitratos (NO3 ) -3

Fosfatos (PO4 ) Coliformes fecales

Unidades de medida °C Unidades mg/L mg/L mg/L

Media 20.47 4.03 1.12 123.74

mg/L mg/L mg/L

1435.93 15205.19 9552.31 8.61

mg/L

13.23

NMP/100 ml

1.36E+04

Estimadores estadísticos Límites de Desviación confianza al 95% Estándar Inferior Superior 1.66 0.39 0.56 69.87

21.35 4.24 1.42 160.97

8.11 9.71 49.74 56.46

876.59 968.83 1903.03 6076.85 11967.07 18443.31 3945.17 7450.08 11654.55 5.09 5.89 11.32

61.05 39.97 41.30 59.13

8.13

19.58 3.82 0.82 86.51

CV%

8.90

17.56

61.41

2.17E+04 2.07E+03 2.52E+04 159.14

110

ANEXO 3. Resultados de la entrevista realizada a las señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán.

1. Cree usted que el lago esté contaminando Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 35 35 100 100 2. A su criterio que contaminación está sufriendo el lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Basura 18 18 51.429 51.429 Desagües 8 26 22.857 74.286 Jabón 9 35 25.714 100.000 3. Piensa usted que lavar ropa en el lago lo está contaminando Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 32 32 91.428 91.428 No 3 35 8.572 100.000 4. Por qué razón viene a lavar ropa al lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Es gratuito 27 27 77.143 77.143 No tengo lavadero en casa 3 30 8.572 85.715 No tengo servicio de agua 2 32 5.714 91.429 Por costumbre 2 34 5.714 97.143 Vengo a platicar con mis amigas 1 35 2.857 100.000

111

5. Cuántos años tiene de estar lavando en el lago Intervalo de Frecuencia Porcentaje Respuesta en Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado años 5 o menos 3 3 8.571 8.571 6 a 10 9 12 25.714 34.286 11 a 15 8 20 22.857 57.143 16 a 20 6 26 17.143 74.286 21 a 25 2 28 5.714 80.000 26 a 30 4 32 11.429 91.429 31 a 35 2 34 5.714 97.143 35 a 40 1 35 2.857 100.000 Estimadores n Válido 35

Media muestral 16.914

Valor mínimo 3

Valor Desviación máximo Estándar 38 9.382

Error Estándar 1.586

6. Ha notado en ese tiempo que el agua del lago haya cambiado Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 35 35 100 100 7. Hace cuantos años notó el cambio Respuesta en Frecuencia años 1 13 2 5 3 5 4 1 5 6 10 5

Frecuencia acumulada 13 18 23 24 30 35

Porcentaje 37.143 14.286 14.286 2.857 17.143 14.286

Porcentaje acumulado 37.143 51.429 65.714 68.571 85.714 100.000

Estimadores n Válido 35

Media muestral 3.486

Valor mínimo 1

Valor Desviación máximo Estándar 10 3.062

Error Estándar 0.518

112

8. Cuál fue el cambio más notado en ese tiempo Frecuencia Respuesta Frecuencia acumulada Agua sucia 13 13 Más algas 16 29 Basura 1 30 Nivel 5 35

Porcentaje 37.143 45.714 2.857 14.286

Porcentaje acumulado 37.143 82.857 85.714 100.000

9. Cree usted que es más difícil lavar ahora en el lago que hace 5 años Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 30 30 85.714 85.714 No 5 35 14.286 100.000 10. Por qué es más difícil Respuesta Más gente lavando Menos playa Mucha basura Mucho jabón

Frecuencia 5 13 2 10

Frecuencia Porcentaje Porcentaje acumulada acumulado 5 16.667 16.667 18 43.333 60.000 20 6.667 66.667 30 33.333 100.000

11. Se ha enfermado alguna vez por venir a lavar al lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 22 22 62.857 62.857 No 13 35 37.143 100 12. Qué tipo de enfermedad tiene o tuvo por lavar en el lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Manchas en la piel 7 7 31.818 31.818 Manchas y ronchas en la piel 4 11 18.182 50.000 Manchas en la piel y catarros 2 13 9.091 59.091 Alergias 2 15 9.091 68.182 Catarros y tos 1 16 4.545 72.727 Diarrea 5 21 22.727 95.455 Ronchas en la piel 1 22 4.545 100.000

113

13. Qué producto o productos usa para lavar su ropa Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Jabón 3 3 8.571 8.571 Jabón + Detergente 9 12 25.714 34.286 Jabón + Detergente + Cloro 23 35 65.714 100.0000 14. Cuantas bolas o barras de jabón usa por semana Frecuencia Respuesta Frecuencia acumulada 1 1 1 2 8 9 3 14 23 4 2 25 5 7 32 6 3 35

Porcentaje 2.857 22.857 40.000 5.714 20.000 8.571

Porcentaje acumulado 2.857 25.714 65.714 71.429 91.429 100.000

Estimadores n Válido 35

Media muestral 3.429

Valor mínimo 1

Valor Desviación máximo Estándar 6 1.357

15. Cuantas bolsas de detergente usa por semana Frecuencia Respuesta Frecuencia acumulada 1 5 5 2 16 21 3 10 31 6 1 32

Error Estándar 0.229

15.625 50.000 31.250 3.125

Porcentaje acumulado 15.625 65.625 96.875 100.000

Desviación Estándar 6 0.958

Error Estándar 0.169

Porcentaje

Estimadores n Válido

Media muestral 32 2.281

Valor mínimo

Valor máximo 1

16. Qué tamaño de bolsas de detergente usa siempre Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Pequeñas (50 g) 8 8 25.00 25.00 Medianas (250 g) 14 22 43.75 68.75 Grandes (500 g) 10 32 31.25 100.00 114

17. Cuál es la marca de detergente que frecuentemente usa Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Fab 16 16 50.000 50.000 Espumil 3 19 9.375 59.375 Rinso 3 22 9.375 68.750 Gallo 10 32 31.250 100.000 18. Cuántas bolsas de cloro usa por semana para lavar su ropa Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado 1 10 10 41.667 41.667 2 10 20 41.667 83.333 3 3 23 12.500 95.833 6 1 24 4.167 100.000 Estimadores n Válido

Media muestral 24 1.875

Valor mínimo

Valor máximo 1

19. Cuántos días a la semana viene a lavar al lago Frecuencia Respuesta Frecuencia acumulada 1 4 4 2 7 11 3 14 25 4 2 27 6 1 28 7 7 35

Desviación Estándar 6 1.116

Porcentaje 11.429 20.000 40.000 5.714 2.857 20.000

Error Estándar 0.228

Porcentaje acumulado 11.429 31.429 71.429 77.143 80.000 100.000

Estimadores n Válido 35

Media muestral 3.514

Valor mínimo 1

Valor Desviación máximo Estándar 7 2.005

Error Estándar 0.339

115

20. Hace 5 años, cuantos días a la semana venía usted a lavar en el lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado 1 5 5 14.286 14.286 2 7 12 20.000 34.286 3 16 28 45.714 80.000 4 3 31 8.571 88.571 6 2 33 5.714 94.286 7 2 35 5.714 100.000 Estimadores n Válido

Media muestral 35 3

Valor mínimo

Valor máximo 1

Desviación Estándar 7 1.53392998

Error Estándar 0.25928149

21. Ha visto usted que en los últimos 5 años haya cambiado el número de mujeres que vienen a lavar al lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 29 29 82.857 82.857 No 6 35 17.143 100.000 22. Por qué cree usted que ha cambiado la cantidad de mujeres que vienen a lavar al lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado No tienen pila 6 6 20.690 20.690 Se enferman al lavar en el lago 4 10 13.793 34.483 Es gratis 12 22 41.379 75.862 Ya tienen agua en su casa 5 27 17.241 93.103 Hay más tanques públicos 2 29 6.897 100.000

116

23. Dígame, hace cinco años cuantas señoras venían a lavar al lago cada día, en su mismo grupo Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado 10 1 1 2.857 2.857 15 1 2 2.857 5.714 20 1 3 2.857 8.571 25 5 8 14.286 22.857 30 8 16 22.857 45.714 40 7 23 20.000 65.714 45 6 29 17.143 82.857 50 5 34 14.286 97.143 60 1 1 2.857 100.000 Estimadores n Válido 35

Media muestral 36.286

Valor mínimo 10

Valor Desviación máximo Estándar 60 11.462

Error Estándar 1.937

24. Cuantas mujeres calcula usted que vienen actualmente a lavar al lago, al mismo tiempo que usted viene Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado 15 1 1 2.857 2.857 20 1 2 2.857 5.714 25 1 3 2.857 8.571 30 4 7 11.429 20.000 35 8 15 22.857 42.857 40 8 23 22.857 65.714 50 8 31 22.857 88.571 55 3 34 8.571 97.143 60 1 35 2.857 100.000 Estimadores n Válido

Media muestral 35 40.143

Valor mínimo 15

Valor Desviación máximo Estándar 60 11.23283

Error Estándar 1.89869482

117

25. Cuántos grupos de señoras ha visto usted que vienen a lavar al lago al día Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado 1 3 3 8.571 8.571 2 21 24 60.000 68.571 3 11 35 31.429 100.000 Estimadores n Válido 35

Media muestral 2.229

Valor mínimo 1

Valor Desviación máximo Estándar 3 0.598

Error Estándar 0.101

26. Piensa usted que es bueno para su salud y la de su familia, comer pescado del lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 28 28 80.000 80.000 No 7 35 20.000 100.000 27. Piensa usted que es bueno para su salud y la de su familia, tomar agua del lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 7 7 20.000 20.000 No 28 35 80.000 100.000 28. cree usted que es bueno y recomendable bañarse en el agua del lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Si 33 33 94.2857143 94.2857143 No 2 35 5.71428571 100 29. De acuerdo a lo que ha visto en sus años de estar lavando en el lago, cómo considera usted ha cambiado la cantidad de paxte (algas) en las playas del lago Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Hay más que antes 35 35 100.00 100.00

118

30. Qué tipo de contaminación cree que será la más problemática para el lago en los futuros 10 años Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado Basura 11 11 31.429 31.429 Desagües 15 26 42.857 74.286 Jabón 9 35 25.714 100.000 31. Municipio del lago donde se concentran la mayor cantidad de lavanderas Frecuencia Porcentaje Respuesta Frecuencia Porcentaje acumulada acumulado San Lucas Tolimán 9 9 25.714 25.714 Santiago Atitlán 10 19 28.571 54.286 San Antonio Palopó 7 26 20.000 74.286 Santa Catarina Palopó 5 31 14.286 88.571 San Pedro la Laguna 4 35 11.429 100.000 Estimado del total de señoras que lavaban hace 5 años en el lago

Municipio San Lucas Tolimán Santiago Atitlán San Antonio Palopó Santa Catarina Palopó San Pedro la Laguna

Número de lavanderas por grupo 38 43 45 25 31

Media de los grupos de lavanderas por día 2.6 2.6 1.9 1.8 1.8 Total

Total de lavanderas por día 98 113 85 45 55 396

Estimado del total de señoras que actualmente lavan en el lago Media de los Total de grupos de Municipio lavanderas por lavanderas por día día San Lucas Tolimán 43 2.6 111 Santiago Atitlán 46 2.6 119 San Antonio Palopó 58 1.9 110 Santa Catarina Palopó 31 1.8 55 San Pedro la Laguna 25 1.8 45 Total 440 Tasa anual de crecimiento estimada para la población de lavanderas: 2.109% Número de lavanderas por grupo

119

Cantidad de detergente usada en el lago de Atitlán: 91.43% de las señoras que lavan en el lago emplean detergente, lo que equivale a 402 personas, mismas que depositan en el lago 216.67 Kg de detergente/semana o su equivalente anual de 11.29 Tm de detergente producto del lavado de ropa en las playas del mismo.

Tamaño de la bolsa de detergente

% de señoras que emplean esas bolsas

Pequeña (50 g) Mediana (250 g) Grande (500 g) Totales

25.00 43.75 31.25 100.00

Número de señoras que emplean esas bolsas

Media bolsas de Total de detergente bolsas de por detergente persona por por semana semana

228

Cantidad total de detergente por semana (g)

Cantidad total de detergente por año (Kg)

11,400.00

594.43

100

2.28

176

2.28

401.28 100,320.00

5,230.97

126 402

2.28

287.28 143,640.00 Totales 255,360.00

7,489.80 13,315.20

Los detergentes típicos de lavandería usados en Latinoamérica contienen un 20% de Tripolifosfato de Sodio (Na5P3O10) también llamado comúnmente fosfatos (inhibidor de dureza) y un 18% de ingredientes con acción detergente (Dickson, 1999); por lo que el lago de Atitlán recibe 2,663.04 Kg/año de Tripolifosfato de Sodio y 2,396.74 Kg/año de ingredientes con acción detergente. Factor de conversión Tripolifosfato de Sodio a Ion Ortofosfato Molécula Tripolifosfato de sodio (Na5P3O10) Fostatos (PO4-3)

Peso Peso del P en % de P en la molecular (g) la molécula (g) Molécula

Factor de conversión

367.869

92.921

25.259

1.291

94.973

30.974

32.613

0.775

El Ion Ortofosfato (PO4-3) es la forma más común de expresar las concentraciones de Fósforo tanto en análisis de suelos como de agua, para este caso en particular una molécula de Tripolifosfato de Sodio equivale a 0.775 moléculas de Ion 120

Ortofosfato; haciendo la conversión correspondiente se determinó que el lago de Atitlán recibe, como consecuencia del lavado con detergentes en sus aguas, 2,063.86 Kg/año de PO4-3.

Cantidad de cloro usada en el lago de Atitlán: En un año el lago de Atitlán está recibiendo 5,949.35 L de solución blanqueadora, consecuencia del lavado de ropa que se hace en sus aguas. El sondeo de campo hecho en las tiendas de los alrededores del lago, indicó que las señoras que se dedican a esta faena emplean bolsas de solución blanqueadora de 210 ml con una concentración promedio de Hipoclorito de Sodio de 5.3%, lo que significa que cada año se depositan en el lago 315.32 Kg de Hipoclorito de Sodio Puro.

Tamaño de la bolsa de cloro (ml)

% de señoras que emplean cloro

Número de señoras que emplean cloro

Media bolsas de cloro por persona por semana

Total de bolsas de cloro por semana

Cantidad total de solución blanqueadora por semana (ml)

Cantidad total de solución blanqueadora por año (L)

210

65.71

289

1.88

543.32

114,097.20

5,949.35

Cantidad de jabón usada en el lago de Atitlán: Pareciera que las señoras que lavan en el lago no tienen un efecto contaminante fuerte, sin embargo, ellas durante un año de actividad depositan en las aguas del mismo 27,011.72 Kg de jabón. Peso promedio de una bola de jabón (g)

343.25

% de señoras que emplean jabón

Número de señoras que emplean jabón

Media bolas de jabón por persona por semana

100.00

440

3.43

Total de bolas de jabón por semana

Cantidad total de jabón por semana (g)

1,509.2 518,032.90

Cantidad total de jabón por año (Kg)

27,011.72

121

CONCLUSIONES DE LA ENTREVISTA 

10 de cada 10 lavanderas consideran que el lago está contaminado y que las principales causas de contaminación en su orden de importancia son; Basura, jabones y desagües; además señalan que en los futuros 10 años las principales fuentes de contaminación para el lago serían la basura, desagües y jabones.



11 de cada 12 señoras que lavan en las aguas del lago de Atitlán consideran que su labor lo contamina, sin embargo, la razón por la cuál ellas lavan en el lago a pesar de conocer que lo están contaminando, es que casi 17 de cada 22 señoras lavanderas aprovechan el hecho de que el lago es un recurso gratuito, de acceso libre y con abundante agua.



En promedio cada señora tiene 17 años de estar lavando en el lago, detectando en ese tiempo que los principales cambios que ha tenido el lago en su orden de importancia son: El incremento de algas en sus playas, agua más sucia y turbia, baja en el nivel del algo y más basura, siendo más notorios en los recientes 4 años aproximadamente.



Los lavanderas indican que hoy es más difícil lavar en el lago que hace cinco años, debido principalmente a que hay menos playas producto de la baja del nivel de las aguas del mismo, además otros factores que les dificultan el oficio son, en su orden de importancia: Mucho jabón disuelto en las aguas del lago, mayor número de lavanderas y más basura.



Seis de cada 10 señoras se han enfermado por venir a lavar al lago, presentado en su mayoría enfermedades dérmicas (manchas y ronchas en la piel), así como en algunos casos diarreas, tos, catarro y alergias. Las aguas con altas cantidades de jabón y detergentes son medio ideal para el crecimiento de hongos, bacterias y protozoarios que pueden causar 122

infecciones serias a nivel de piel y a nivel entérico, también pueden asociarse algunas reacciones alérgicas a tipos específicos de algas que liberan compuestos químicos irritantes y a veces tóxicos.



8.6% de las señoras usan sólo jabón para lavar, 25.7% usan jabón y detergente y 65.7% usan jabón, detergente y cloro, en promedio una señora usa 3.43 bolas de jabón/semana (343.25 g/bola), 2.28 bolsas de detergente/semana y 1.88 bolsas de cloro/semana (210 ml/bolsa).



Cuatro de cada 10 señoras que emplean detergente para lavar su ropa usan bolsas medianas de 250 g, mientras que 3 de cada 10 usan bolsas pequeñas de 50 g y 3 de cada 10 también usan bolsas grandes de 500 g.



Todas las marcas de detergente usadas para lavar ropa a orillas del lago tienen en su composición un 20% de Tripolifosfato de Sodio como agente inhibidor de dureza y ninguna es biodegradable.



Hace 5 años se estimaba que lavaban en el lago 396 señoras, mientras que hoy en día la población estimada de lavanderas es de 440, identificándose una tasa anual de crecimiento de la población de 2.11%.



Las señoras que lavan en el lago generalmente lo hacen 3.5 días en promedio, dividas en dos turnos al día.



El factor que más incide en que se incremente el número de lavanderas al año es del acceso gratuito al recurso lago, además factores como la falta de pilas y tanques públicos influyen también en el incremento, mientras que la creación de infraestructura pública para el lavado de ropa, así como las enfermedades conseguidas al lavar en el lago, han mermado en algunas

123

ocasiones este incremento haciendo que se retiren señoras de esta práctica, sin embargo, el balance es positivo al incremento de población.



402 señoras usan detergente al lavar en el lago, depositando en el mismo al año 13,315.20 Kg de detergente, los que a su vez depositan 2,663.04 Kg/año de Tripolifosfato de Sodio o su equivalente de 2,063.86 Kg/año de PO4-3 (0.016 g/m2.año de PO4-3).



Pareciera que las señoras que lavan en el lago no tienen un efecto contaminante fuerte, sin embargo, ellas durante un año de actividad depositan en las aguas del mismo 27,011.72 Kg de jabón.



En un año el lago de Atitlán está recibiendo 5,949.35 L de solución blanqueadora, consecuencia del lavado de ropa que se hace en sus aguas, lo que significa que cada año se depositan en el lago 315.32 Kg de Hipoclorito de Sodio Puro.



2 de cada 10 lavanderas opinan que no se debe de comer pescado del lago debido a la contaminación que sufre el recurso, también ocho de cada 10 aconsejan no tomar agua directamente del lago porque está contaminada, asimismo uno de cada 10 indican que no es aconsejable bañarse en el lago porque se podrían tener problemas dérmicos.



10 de cada 10 lavanderas han notado un incremento significativo en la cantidad de algas en las playas y aguas del lago que sirven para el lavado de ropa y aledañas, fenómeno que nos indica que efectivamente el lago está recibiendo una alta cantidad de nutrientes.

124

ANEXO 4. Fotografías del lago de Atitlán.

Lago de Atitlán visto desde del municipio de Sololá.

Vista aérea del lago de Atitlán, tomada sobre Las Cruces San Andrés Semetabaj. 125

Atardecer sobre el lago de Atitlán, tomada desde Tzanjuyú, Panajachel.

126